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20 de abril de 2012

¿Cuánta electricidad consume el Gran Colisionador de Hadrones y para qué?

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es la construcción humana más titánica de la historia por sus implicaciones, el mayor esfuerzo de colaboración conjunta entre naciones y la inversión de los más sofisticados conocimientos científicos que poseemos en busca de respuestas importantes a preguntas importantes. Sin embargo, habida cuenta de lo que hace, debe pagar unas facturas de luz astronómicas.

Encerrado en un anillo de 26,9 km de largo enterrado en las proximidades de Ginebra, Suiza, el LHC está ampliando nuestros conocimientos de la física a base de acelerar dos haces de protones en direcciones opuestas a energías de 7 teraelectronvoltios, lo cual consume mucha electricidad.

A pleno rendimiento, el CERN, el laboratorio físico europeo que gestiona el LHC, consume una potencia de 180 megavatios, 120 de los cuales se los lleva el propio acelerador. El mayor consumo de electricidad del LHC está dedicado exclusivamente en el sistema criogénico, usado para congelar 7.000 imanes superconductores gigantescos a una temperatura justo por encima del cero absoluto, a fin de que sean verdaderamente eficientes.

Luego el sistema usa 27,5 megavatios para dirigir los haces de protones por un trayecto circular. Ahí entran en acción los 4 detectores principales, máquinas encargadas de leer las colisiones entre protones, que emplean 22 megavatios.

Así pues, en general, el CERN consume un equivalente a una pequeña ciudad, aproximadamente el 10 % de lo que consume la ciudad de Ginebra, así que la carga para la red de energía local no es muy importante y los riesgos de apagón son bajos. 

Con todo, la factura eléctrica debe de ser descomunal, y hay que sumarlo al gasto que ya supone el funcionamiento general del LHC: 2.800 millones de euros. Para ello, los físicos se ven obligados a cerrar el LHC en invierno, cuando el consumo es mayor.

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Descubren más agua bajo el Sahara



El desierto del Sahara

El desierto del Sahara oculta bajo tierra suficiente agua para abastecer a todo el continente africano.

Científicos trazaron por primera vez un mapa de la distribución y escala de vastas cantidades de agua bajo el desierto del Sahara y otras partes de África.


Dicen que el agua, a unos 75 metros de profundidad, está contenida en antiguos acuíferos que se llenaron por última vez hace 5.000 años.


Los investigadores afirman que estos recursos subterráneos podrían abastecer a toda África de suficiente agua para el consumo y la agricultura.


Sin embargo, aseguran que la extracción no será fácil, porque taladrar grandes pozos podría agotar rápidamente los acuíferos.

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BBC Ciencia

¿Cuánto falta para que un día dure 25 horas?

Hay gente tan atareada (yo me incluyo) que, en ocasiones, desearía que el día no tuviera 24 horas, sino algunas más. Pues en un tiempo, gracias a la rotación de la Tierra, que se está ralentizando, el deseo será condecido: el día durará 25 horas.



El problema es que el proceso es tan lento que probablemente nos cogerá a todos calvos: el tiempo que necesita el planeta para hacer una rotación completa sobre su eje varía una milmillonésima de segundo cada día, tal y como señala el físico Tom O´Brian, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.


Así pues, a pesar de que hay fluctuaciones, en el caso más optimista deberemos esperar unos 140 millones de años. Entonces ya podremos recalibrar todos nuestros relojes, y es que siguen existiendo. De hecho, ni siquiera será necesario que añadamos un día más al calendario: aunque la rotación de la Tierra sobre su eje cada vez es más lenta, orbitamos alrededor del Sol tan rápido como siempre.

Los datos de que disponemos sobre la velocidad de rotación de la Tierra están basados en observaciones de la posición del Sol en el cielo durante los eclipses solares, lo que nos permite tener datos de hasta hace 2.500 años.

El calentamiento global es otro de los factores que está ralentizando la rotación de la Tierra, aunque muy ligeramente, debido al aumento del nivel de los océanos por el deshielo de los polos, lo que está afectando a las mareas y a las fuerzas de atracción gravitatoria con la Luna.

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África descansa sobre enormes balsas de agua subterránea

Un mapa geológico elaborado por científicos británicos muestra que África descansa sobre una reserva inmensa de agua subterránea, cuyos mayores acuíferos se situarían en el norte, según ha explicado Alan MacDonald, el geólogo que lideró la investigación.

Gráfico del reparto de agua subterránea.

Gráfico del reparto de agua subterránea.

El volumen total de agua subterránea ascendería a medio millón de kilómetros cúbicos, una cantidad que equivale a veinte veces el agua procedente de las precipitaciones anuales en todo África.


Alrededor de la mitad de estas reservas -que datan de hace unos 5.000 años- se encontrarían en Libia, Argelia y Chad, coincidiendo con una parte del desierto del Sahara, detalló MacDonald.

"Estas grandes bolsas de agua podrían aliviar la situación de más de 300 millones de africanos que no disponen de agua potable, así como mejorar la productividad de los cultivos", afirmó este experto, de la institución científica British Geological Survey.

Un volumen de agua 100 veces superior al agua de superficie

El estudio, en el que también participan expertos del University College de Londres, indica que el volumen de agua de los acuíferos sería cien veces superior a la cantidad que existe en la superficie. Se trata de la primera investigación que abarca todas las reservas de agua subterráneas de África e incluye una serie de mapas, que publica la revista científica 'Environmental Research Letters'.

Para su elaboración, los expertos recolectaron los planos hidrológicos elaborados por distintos países africanos así como los resultados de 283 estudios regionales previos.

En el norte de África las bolsas de agua almacenada tienen un grosor de 75 metros y se encuentran protegidas por rocas de gran dureza como el granito, lo que ha supuesto una sorpresa para los investigadores.

Sin embargo, estos acuíferos no se rellenan con el agua procedente de las precipitaciones recientes y filtrada a través de la tierra, sino que sus reservas datan de hace aproximadamente 5.000 años. En esa época, el Sahara era un vergel, con numerosos lagos y vegetación de sabana, pero se convirtió en el mayor desierto cálido del planeta hace 2.700 años después de una lenta desertización.

Los acuíferos más pequeños, en el cuerno de África

Además, los geólogos hallaron grandes reservas en la costa de Mauritania, Senegal, Gambia y parte de Guinea-Bissau, así como en Congo y en la región limítrofe entre Zambia, Angola, Namibia y Botsuana.

En muchas zonas áridas y semi áridas del continente sería posible extraer agua para abastecer a la población -aunque no para cultivos intensivos- mediante pozos de mano, dado que las reservas se encuentran a menos de 25 metros de profundidad.

La excepción son algunos países norteños como Libia, donde los acuíferos yacen a partir de los 250 metros, en los que sería necesaria una infraestructura más cara y compleja.

"En el Cuerno de África se encuentran los acuíferos más pequeños, pero aún así habría suficiente cantidad como para el consumo humano y no resultaría caro extraerlo mediante pozos. Además, no sería necesario invertir en tratamiento del agua, porque su calidad es muy buena", añadió MacDonald.

Grandes perforaciones

Sólo el 5% de la tierra fértil de África está irrigada, y las proyecciones demográficas para las próximas décadas indican que el auge de la población incrementará la demanda de agua para consumo y riego de cultivos.

MacDonald advirtió en cambio de que explotar estas grandes bolsas de agua mediante grandes perforaciones puede que no sea la mejor estrategia para incrementar el abastecimiento y expresó su preocupación ante la posibilidad de que la escasez de precipitaciones reduzca el nivel de los acuíferos.

"En la mayoría de África las precipitaciones no son suficientes como para rellenar los acuíferos, por lo que yo recomendaría no extraer más agua de la que se recarga cada año por la lluvia", aconsejó el geólogo.

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El Mundo Ciencia

Lo que saben los cerezos de Washington sobre el cambio climático



Florecimiento de los cerezos japoneses en Washington D.C.

El florecimiento de los cerezos japoneses en Washington D.C. atrae a un millón de visitantes.

El florecimiento de los cerezos en Washington D.C. es un evento que no sólo atrae a miles de turistas a la capital estadounidense sino que anuncia la llegada de la primavera con una explosión de rosa pálido de unas dos semanas de duración.
En torno a este espectáculo de la naturaleza gira un festival primaveral de arte y cultura que vincula a incontables negocios y comunidades locales y genera millones de dólares para la ciudad.
El festival se coordina con el período en que los cerezos florecen -tradicionalmente a comienzos de abril- pero, este año, las flores brotaron el 20 de marzo y, en dos semanas, ya no quedaba una sola.
Entre los organizadores del festival no hay mucha alarma al respecto pues, dicen, las fechas han variado en el pasado aunque, en los últimos diez años, se ha registrado un notable cambio en el patrón del tiempo que ha alterado la fecha promedio del florecimiento.

El Cambio Climático es un tema controvertido en Washington D.C., con opiniones divididas a lo largo de líneas partidistas pero hay dos cosas que sí son ciertas: una, los cerezos son muy sensibles a la temperatura -cualquier alteración puede anticipar o retrasar su florecer- y, dos, la naturaleza es imparcial.

Frío importante

Los árboles fueron un obsequio de Japón hecho en 1912. Este año se celebra el centenario de ese gesto de amistad, así que el festival del Florecimiento de los Cerezos se extendió a cinco semanas.

Hay casi cuatro mil árboles de diferentes variedades - aunque la más común es el cerezo Yoshino (Prunus x vedoensis)- plantados en la dársena frente al río Potomac donde los monumentos a Thomas Jefferson y Martin Luther King Jr sirven de trasfondo.

Los árboles requieren la atención constante del Servicio Nacional de Parques (NPS, por sus siglas en inglés) donde Robert DeFeo es el horticultor en jefe.
 Robert DeFeo, horticultor del Servicio Nacional de Parques
"No son especies nativas de la región, pero se han adaptado a las condiciones climáticas de esta área", explicó a BBC Mundo. "El frío de aquí es como el de Japón".

Ese frío es un factor muy importante. Según DeFeo, los árboles necesitan pasar un determinado número de horas a bajas temperaturas, "horas de congelamiento" las llama, para que el árbol entre en un período de inactividad, desarrolle los botones y, después del frío y el calor relativo de la primavera, broten las flores.
"Por eso es que estos árboles no crecen en Miami", señaló aludiendo al clima tropical de esa ciudad.

Cambio de patrones

Flor del cerezo japonés

El cerezo es muy sensible a la temperatura y florece de acuerdo a ésta.

El cerezo Yoshino se puede cultivar en lo que se denomina zona 7, que se aplica a Washington D.C. y, siguiendo los patrones climáticos de esta zona, Robert DeFeo vaticina el día en que florecerán pero este año no pudo hacerlo.
2012 tuvo el invierno más templado seguido por el marzo más cálido desde que se llevan los registros y el resultado fue un florecimiento de los cerezos el 20 ese mes, dos semanas antes de lo esperado.

"Eso es lo que pasa cuando pasamos del invierno directamente al verano", expresó el horticultor.

Abril 5 solía ser el día promedio para el florecimiento pero el récord de años recientes ha cambiado esa fecha promedio al 4 de abril. DeFeo indica que si se hace el cálculo tomando en cuenta únicamente la última década, el día promedio del florecimiento se adelanta al 2 de abril.
El funcionario del Servicio Nacional de Parques recalca que no es un experto en estadísticas y no se siente cómodo tocando el tema del Cambio Climático aunque reconoce el comportamiento de los cerezos en estos diez años pueden indicar cambios.

"Hay un científico en Japón que dice que si este patrón continúa, en 2050, los veremos florecer en febrero", informó DeFeo, "pero esa es su teoría y no lo podremos comprobar hasta entonces".

Si, en efecto, estamos experimentando un cambio climático, lo que más le preocupa al horticultor en jefe del NPS no es la anticipación del florecimiento de los cerezos sino la inundación de la dársena donde están plantados. "Estos árboles no se nutren si sus raíces están bajo el agua".

Festival

Festival Nacional de los Cerezos

El festival es la celebración primaveral más importante del país.

La anticipación o el retraso de las flores tampoco tiene muy preocupados a los organizadores del Festival Nacional de los Cerezos que se realiza anualmente en la ciudad y este año conmemora su centenario con cinco semanas de actividades.
"Es la celebración primaveral más importante del país", dijo a la BBC Diana Mayhew, presidente del festival. "Atrae a más de un millón de visitantes y genera más de US$126 millones para el comercio local".

Mayhew afirma que más de 100 restaurantes, 50 organizaciones culturales, varios museos, hoteles y negocios participan en el festival de una manera u otra en torno al tema de los cerezos.

El impacto económico es muy importante pero Mayhew no cree que esté en peligro porque varíe la fecha del florecimiento de los cerezos.

"Por lo general, el festival va desde la última semana de marzo a la primera de abril y cada año han florecido dentro de este período", comentó. Sin embargo, reconoció que "este año las flores llegaron un poco más temprano".

Aunque los visitantes tratan de coordinar sus vacaciones de primavera para gozar del espectáculo natural, Mayhew reconoce que es una lotería pero asegura que hay muchas otras actividades de las que pueden gozar en el festival.

Por ahora no hay planes para cambiar las fechas de este ritual primaveral.
No obstante, Robert DeFeo advierte: "No importa lo que digan los calendarios. En Washington, cuando los cerezos florecen, ese es el primer día de primavera".

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BBC Ciencia

Un lago efímero 'africano' en la luna Titán de Saturno


El Ontario Lacus, a la izquierda, y el de Etosha a la derecha. | ESA
El Ontario Lacus, a la izquierda, y el de Etosha a la derecha. | ESA
La luna Titán de Saturno lleva casi 400 años bajo observación desde la Tierra, desde que Christian Huygens la descubrió a mediados del siglo XVII. Ahora, un satélite de la NASA, la sonda Cassini-Huygens, ha enviado a la Tierra imágenes de un lago que se parece como una gota de agua a otro que se encuentra en Namibia,al sur de África; concretamente en el Parque Nacional de Etosha.

Este Ontario Lacus, como el africano, es efímero: se llena estacionalmente, pero si bien el terrestre lo hace de agua, el del satélite lo hace de hidrocarburos. Los expertos de la NASA señalan que es el lago más grande del hemisferio meridional de esta luna y se localiza en una depresión muy baja, como el de Etosha, en una llanura rodeada de pequeñas montañas.

Un nuevo estudio de los datos enviados por la sonda ha revelado que tanto el relieve como las condiciones climáticas en la región también son similares a las de regiones semiáridas como el norte del país africano.

Hasta ahora se pensaba que el Ontario Lacus siempre estaba lleno de metano, etano y propano. Pero, según el trabajo publicado en 'Icaro Journal', no es así.

Thomas Cornet, de la Universidad de Nantes (Francia), ha combinado datos de las imágenes con los de espectroscopios y de un radar para concluir que hay canales grabados en el fondo del lago, en su zona sur. Estos canales eran visibles entre diciembre de 2007 y enero de 2010. "Pensamos que el piso del lago está más expuesto en esta zona por temporadas", apunta Cornet.

Cassini también ha demostrado que hay sedimentos en torno al Ontario Lacus que indican que el nivel líquido ha sido más alto en el pasado, como ocurre con los lagos efímeros en la Tierra.

Marcas de sedimentos

El gemelo en este planeta, el de Etosha, es un lago salado cuyo fondo se cubre de una fina capa de agua durante la estación de las lluvias debido a la subida del acuífero. Luego, cuando la evaporación hace desaparecer ese agua, quedan unos sedimentos que se pueden observar como marcas a diferentes niveles, que indican hasta donde llegó el agua. Cornet y sus colegas aseguran que así ocurre también en el Ontario Lacus, pero con los hidrocarburos, cuyos niveles suben y bajan antes de desaparecer.

Titán es el único mundo que se conoce que tiene líquidos estables en su superficie. Si en la Tierra el ciclo es de agua, allí se produce con hidrocarburos, cuyos componentes básicos son el hidrógeno, el carbón y el nitrógeno, que van y vienen a su atmósfera.

En esta luna de Saturno, una investigación reciente señalaba que puede haber moléculas prebióticas: el agua líquida que aparece en el satélite cuando impacta un meteorito contra su superficie helada o su criovulcanismo puede permanecer en este estado durante cientos o miles de años, tiempo más que suficiente para dar lugar a moléculas orgánicas complejas.

Fuente:

El Mundo Ciencia
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