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3 de abril de 2014

¿Por qué la nieve es blanca si el hielo es transparente?

  • El color blanco lo produce el aire atrapado en los copos de nieve
  • Es el mismo efecto que da el color blanco al pelo de los osos polares
Los copos de nieve son cristales de agua congelada alrededor de una mota de polvo 

Los copos de nieve son cristales de agua congelada alrededor de una mota de polvo.
 
Estas dos últimas semanas la nieve ha sido la protagonista meteorológica en la Península Ibérica. Ha hecho tal acto de presencia que las estaciones de esquí han adelantado su apertura y ciudades como Alicante o Madrid se han visto teñidas de blanco. Los hay que se han preguntado si la nieve es agua congelada por qué es blanca y no transparente como el hielo. La ciencia tiene la respuesta.

La nieve está formada por copos, que son cristales de agua congelada alrededor de una mota de polvo. Tienen forma de estrella de seis brazos y cada uno está formado por alrededor de un quintillón de moléculas. Se forman en nubes saturadas de gotas de agua cuya temperatura desciende hasta los -12ºC. A medida que los copos se van agregando entre ellos, queda atrapado aire. Es ese aire el que da el color blanco a la nieve.
Ese aire dispersa la luz, es decir, la absorbe y a continuación emite en todas las direcciones como si fueran bolas de billar. La luz es blanca porque es la suma de todos los colores del arco iris: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. El aire está compuesto de moléculas de oxígeno, nitrógeno y gases nobles y también de partículas en suspensión, como polvo, gotas y cristales de agua y sal.

Cada uno de los elementos que conforman el aire dispersan la luz en un color en concreto, según sus particularidades. Es decir, cada uno tiene preferencia por algún color de los que componen la luz que incide sobre ellos y lo separa de los demás. Por ejemplo, el nitrógeno y el oxígeno dispersan más el color azul y violeta, que emiten en todas las direcciones, mientras que dejan pasar el restos de los colores en línea recta. Nosotros vemos los rayos azules disparados en todas las direcciones.

Sin embargo, el aire encerrado en un hueco tan pequeño como es el que queda entre los copos de nieve es distinto al que produce el cielo azul. En esas condiciones de reclusión los colores también se dispersan pero el ojo humano no puede apreciar la selección cromática de los distintos elementos. Vemos la luz mezclada de nuevo, es decir, blanca.

Este mismo efecto se produce por ejemplo, con el pelo de los osos polares. Su manto no es níveo, sino transparente. Es el aire atrapado entre los pelos el que le da el color blanco al difundir la luz igual que en la nieve.

Ese mismo aire que dota de color blanco a la nieve le confiere otra de sus características: el efecto relajante. Los que vivimos en la ciudad notamos con especial intensidad la calma que trae consigo la nieve. El ambiente de la urbe se vuelve silencioso. No es porque los coches vayan más despacio o haya menos gente paseando. Lo que ocurre es que la nieve amortigua el sonido. Al aire que alojan los copos en su interior se suma el que queda atrapado en la nieve cuajada, que esconde abundantes cavidades que esconden mucho más aire todavía.

La monumental de los tres ochos y otras nevadas histórica

En España, las precipitaciones en forma de nieve son lo más común por encima de los 2.500 metros. En enero y febrero se registran la mayor parte de las nevadas.  El meteorólogo José Miguel Viñas ha viajado de pueblo en pueblo en busca de archivos eclesiásticos y municipales donde consultar las nevadas más memorables ocurridas en nuestro país, que nos destaca en su libro ‘La ciencia del tiempo’ (Ed. Almuzara). La mayor hasta ahora ha sido la “nevadona de 1888” o “la monumental de los tres ochos”: nevó ininterrumpidamente en el norte, sobre todo en Asturias, entre el 14 y 29 de febrero. En el pueblo de Pajares se acumularon hasta 5 metros del meteoro. Cuando llegaron las brigadas de salvamento acertaron a saber que había un pueblo por las chimeneas que sobresalían. Otra nevada eterna fue la de la localidad cántabra de Reinosa donde nevó 62 días seguidos en 1917. Una nevada insólita fue la que cayó en Mallorca en enero de 1967, que obligó a quitar la nieve de los tejados para evitar su hundimiento. La nevada más copiosa de la ciudad de Madrid ocurrió en noviembre de 1904. Se acumuló metro y medio de nieve. La última gran nevada en Barcelona tuvo lugar el oportuno día de Navidad de 1962.
Fuente:

¿De qué está hecha la plastilina?

  • La inventó el profesor de arte inglés William Harbutt en 1897
  • Es arcilla con cera, derivados del petróleo y colorante
  • Es un producto imprescindible en las mochilas de los escolares
La plastilina es un material basado en la arcilla con aditivos que le dan color y textura.

La plastilina es un material basado en la arcilla con aditivos que le dan color y textura

En plena vuelta al cole, los padres están comprando el material necesario, como libros, cuadernos, bolígrafos o gomas. Entre los utensilios requeridos para los trabajos manuales destaca la plastilina, esa atractiva masa de colores deformable. Con ella todos hemos jugado alguna vez, dado rienda suelta a nuestra imaginación y creado pequeñas esculturas.

“La plastilina es un material basado en la arcilla con algunos aditivos que le dan otra suavidad, color y  textura”, resume a RTVE.es el químico Bernardo Herradón, investigador del CSIC y miembro de la Real Sociedad Española de Química.

“La calidad de la plastilina depende de la arcilla que se use. Estas tienen pequeñas variaciones en la composición química y el grado de hidratación. A esta base se le añaden sales de calcio (como talco) y parafinas (un derivado de petróleo). También se suelen añadir ceras para darles textura y olor si se usa una aromática como la de abeja”, desarrolla.

Para rematar se le añade colorantes para hacer más atractiva la masa gris original y estimular la imaginación. La plastilina es maleable, no se pega, no es tóxica por contacto, mantiene su forma y no se seca al aire. Tampoco se solidifica con el calor, todo lo contrario, se vuelve más fluida y solo arde a muy altas temperaturas.

Los artistas pedían el “barro que no se seca”    

La composición de la mezcla y las propiedades del producto han variado poco desde su invención allá en 1897. La inventó el profesor de arte inglés William Harbutt . Él observó que sus estudiantes novatos tenían dificultades al usar la arcilla tradicional. Los bloques eran demasiado pesados y la masa dejaba de ser moldeable cuando se secaba, en muchas ocasiones antes de que acabaran de darles la forma deseada.
Hizo pruebas con distintos materiales en el jardín y el sótano de su casa en Bath hasta que dio con la mezcla más adecuada. Empezó a usarla en sus clases y el boca a boca hizo que “el barro que no se seca” llegara a oídos de algunos artistas que empezaron a solicitarlo para sus obras. Pero lo que convenció definitivamente a Harbutt para patentar el material fue la fascinación que demostraron sus hijos y nietos moldeando la masa. Patentó el invento en 1899.

Recién estrenado el siglo XX montó una fábrica familiar en Bathampton que nutrió a más de 50 países con el producto. El inventor murió en 1921 y sus vástagos continuaron con el negocio hasta que cerró en 1983.
Hoy en día la plastilina es imprescindible para los niños en los colegios. Entre los adultos también es muy apreciada para construir maquetas y en las últimas décadas crear pequeñas esculturas para trabajos de animación.

Fuente:

RTVE Ciencia

¿Dónde se esconde la materia oscura?

  • Forma el 90% de la materia que existe en el Universo
  • Los científicos saben que existe pero no han logrado detectarla
  • Las primeras evidencias de su existencia se remontan a los años 70
Abell 1689, uno de los mayores cúmulos de galaxias que se conoce

Hace unos días el telescopio Hubble capturó la imagen de Abell 1689, uno de los mayores cúmulos de galaxias que se conoce.

Los físicos teóricos no les salen las cuentas. Según sus cálculos, el Universo debería tener más materia de la que han observado. La materia convencional, es decir, la que forma la pantalla del ordenador que estás usando, tu cuerpo, una montaña, las estrellas o los planetas, solo supone el 10% de la materia total del Universo. ¿Dónde está el 90% que falta?

La materia que falta es la denominada materia oscura. Se llama oscura porque no podemos verla. Los científicos han comprobado que, al contrario que con la materia ordinaria, la oscura no se puede detectar con los procesos asociados a la luz, es decir, porque no absorbe ni emite radiaciones electromagnéticas. Por eso, aunque hace más de 70 años los físicos teóricos calcularon su existencia aún no han logrado localizarla.

Los científicos saben que está ahí, aunque no puedan verla, por sus efectos sobre estructuras enormes, como las galaxias. Fue en los años treinta del siglo pasado cuando el astrónomo suizo Fritz Zwicky notó una anomalía: las galaxias del enorme cúmulo de Coma se movían como si tuviesen mucha más masa que la observable.

A grandes rasgos, las galaxias que forman un cúmulo están reunidas gracias a la atracción gravitatoria que se produce entre ellas. Sin embargo, la cantidad de materia convencional que hay en cúmulo de Coma no es suficiente para generar la atracción necesaria para mantener atrapadas a las galaxias. Zwicky concluyó que la masa que falta para agruparlas debía existir aunque no la viera.

En los setenta, la astrónoma estadounidense Vera Rubin volvió a toparse con el mismo dilema. En esta ocasión no podía explicar sin recurrir a la existencia de la materia invisible el movimiento de rotación de las estrellas de las galaxias espirales.

Hoy en día, detectar esa materia y averiguar de qué está hecha es uno de las grandes misiones de la comunidad científica. En un litro de aire se estima que hay tres partículas de materia oscura. Es una cifra tan baja que es extremadamente difícil localizarla.

Hay decenas de proyectos en marcha que intentan detectar materia oscura. Los más destacados están situados en laboratorios subterráneos para evitar que lleguen los rayos cósmicos que son fuente de neutrinos, partículas tan parecidas a las de materia oscura que podrían confundirse. Allí los científicos han colocado sensores enfriados a una temperatura cercana al cero absoluto, la más baja que existe, para que evitar que vibren.

Uno de ellos es el Experimento Criogénico de Búsqueda de la Materia Oscura (el CDMS, por sus siglas en inglés). Se lleva a cabo en la mina Soudan, en Minnesota (Estados Unidos). Otros se desarrollan en un laboratorio bajo una montaña Gran Sasso (Italia), a 1,5 kilómetros de profundidad.

Atraviesan todo lo que se les ponga delante

Los dos grupos buscan unas partículas hipotéticas llamadas Partículas Masivas de Interacción Débil (WIMPS). No se puede asegurar que existan, pero por sus características, si existieran resolverían el misterio de la materia oscura. Precisamente también por sus características son muy difíciles de detectar. Son mucho más pequeñas que un átomo por lo que atraviesan todo aquello que se les ponga por delante. Se mueven tan despacio que si por algún casual chocan con el núcleo de un átomo del detector, la perturbación sería mínima. Por eso los detectores deben ser extremadamente sensibles.

Fuera de la Tierra también hay proyectos que buscan materia oscura, como el telescopio Fermi de la NASA que busca fuentes de rayos gamma, que pueden ser producto de la aniquilación de dos partículas de materia oscura. Otra misión es Euclides de la Agencia Espacial Europea, un telescopio aún en construcción que está previsto poner en órbita en 2020. Cartografiará la forma, el brillo y la distribución tridimensional de 2000 millones de galaxias, que cubren más de un tercio del firmamento. Así, el telescopio se remontará hasta el primer cuarto de la historia del Universo. En su labor, espera encontrar pistas sobre el misterio de la materia oscura.

En España investiga la materia oscura desde el punto de vista teórico el proyecto MultiDark, Método de Multimensajeros para la Detección de la Materia Oscura, coordinado por la Universidad Autónoma de Madrid y el Instituto de Física Teórica IFT. Desarrollan tres líneas de investigación complementarias: buscan las partículas candidatas a constituir la materia oscura, estudian cómo éstas forman los halos galácticos y contribuyen al desarrollo de experimentos que puedan detectarlas.

Descubrir dónde se esconde esta materia invisible será un hito de la cosmología que tendrá más repercusión aún que el hallazgo del ya archiconocido bosón de Higgs. Quien la encuentre merecerá sin duda el Premio Nobel.

Otro ingrediente oscuro

La energía oscura es otro ingrediente enigmático del Universo. No se sabe cuál es su origen. Junto a la materia oscura suman el 96% del Universo. Esta energía es la fuerza que acelera la expansión del Universo. Su existencia se propuso en 1998 para justificar el hecho de que el Universo está acelerándose, en lugar de frenarse bajo la atracción gravitatoria de la enorme cantidad de materia que contiene. El descubrimiento de esta aceleración cósmica fue reconocido con el Premio Nobel de Física en el año 2011.

Tomado de:

RTVE Ciencia


Cinco especies amenazadas en América Latina

pesca tiburones

La pesca del tiburón por su aleta en el Oceáno Pacífico está causando una seria reducción de la población en esta región del planeta. 

La semana anterior, representantes de 45 países del mundo y de 11 organizaciones se reunieron en Londres para firmar un acuerdo en contra del tráfico ilegal de vida silvestre en el planeta, un negocio que factura unos US$19.000 millones anuales solo en África.

Sin embargo, las conversaciones que tuvieron lugar en el Zoológico de Londres, poco se refirieron a América Latina. Durante tres días las conferencias y esfuerzos se encaminaron a denunciar el exterminio de especies animales africanas.
"Es que en Sudamérica, por ejemplo, no tenemos una especie carismática como el rinoceronte o el oso panda, por eso nuestros problemas de tráfico de vida silvestre no son visibles en el mundo", le dice a BBC Mundo Bernardo Ortiz-von Halle de la organización Traffic.

Pero esa invisibilidad no significa que el problema no sea enorme. Según datos entregados por la fundacion WWF, en Brasil se genera el 10 por ciento de ese tráfico ilegal de vida silvestre global, que está avaluado en unos US$10.000 millones.

"En Sudámerica estamos más afectados por las especies exóticas y la extrema deforestación. No existe un control estricto por parte de las autoridades para evitar que comercialice de forma ilegal la fauna", explicó Ortiz.

Y añadió qué "al no existir un control, la voracidad ha debilitado a muchas especies en la región. Cuando acabámos con una especie, seguimos con la otra y así vamos arrasando con nuestros animales".

BBC Mundo analiza el caso de cinco especies de la fauna en América Latina que están siendo objeto de una intensa caza y pesca ilegal.

El artículo completo en:

BBC Ciencia

Los perros pueden comprender a los seres humanos

Perros en un escáner

Los investigadores requirieron semanas para entrenar a los perros.

Los amantes devotos de los perros suelen decir que sus mascotas los entienden, un nuevo estudio sugiere que podrían tener razón.

Luego de colocar perros en escáneres, investigadores húngaros descubrieron que el cerebro canino reacciona a las voces de la misma forma que lo hace el cerebro humano.
Incluso sonidos cargados de una alta cuota de emoción, como risas o llantos, también generaron respuestas similares, lo que quizás explique por qué los perros actúan en armonía con las emociones de los seres humanos.

El trabajo fue publicado en la revista Current Biology.

El líder de la investigación, Attila Andics, de la Universidad de Budapest, dijo que una de las conclusiones del estudio es que "perros y humanos tenemos un mecanismo muy similar para procesar información emocional".

Metodología

Once perros tomaron parte del estudio y entrenarlos llevó un buen tiempo.

"Utilizamos estrategias de refuerzo positivo, muchas alabanzas", señaló el doctor Andics y añadió:

"Hubo 12 sesiones de entrenamiento preparatorio, luego siete sesiones en el cuarto del escáner, y por fin los perros fueron capaces de yacer sin ninguna clase de movimiento hasta unos ocho minutos. Una vez que fueron entrenados parecían muy felices. No lo hubiese creído si no lo hubiera visto".

Perro

El líder de la investigación indicó que al final los perros disfrutaron la experiencia.

Para comparar, los científicos observaron los cerebros de 22 voluntarios humanos en los mismos escáneres.

Los investigadores hicieron que tanto perros como personas escucharan unos 200 sonidos diferentes, en un rango muy amplio que iba desde sonidos en el ambiente -como el ruido de autos o silbatos- hasta sonidos humanos (pero no palabras) y vocalizaciones caninas".

"Nosotros sabemos que hay áreas en las personas que responden más activamente a los sonidos generados por la gente que a otra clase de sonidos", explicó Andics.

"La ubicación (de esta actividad) en el cerebro de los perros es muy similar a la que hallamos en el cerebro humano. El hecho de que hayamos encontrado que estas áreas existen en el cerebro de los perros es de por sí una sorpresa, es la primera vez que vemos esto en una especie no primate".

Lea el artículo completo en:

BBC Ciencia

1 de abril de 2014

¿El tamaño de la mano o de los pies está relacionado con el del pene? Los genes de Hox tienen la respuesta...

Voy a tratar un asunto de capital importancia para muchos, tanto para científicos como para no científicos. El tamaño del pene. (Al menos debe de ser importante si tenemos en cuenta la inmensa oferta en el mercado para conseguir ganar unos centímetros extra).


La cultura popular siempre ha dicho que un hombre de manos o pies grandes debe de tener necesariamente un gran miembro viril, y viceversa. Pero ¿se cumple realmente esta correlación?

Para responder satisfactoriamente a esta pregunta debemos recurrir a los genes Hox.

La biología moderna ha demostrado que el cuerpo de los animales está dividido en territorios estancos, compartimentos que no se ven a simple vista pero que están limitados por unas fronteras invisibles. Unas barreras que las células respetan durante el desarrollo del organismo.

Cualquier especie animal posee una decena de genes Hox, siempre dispuestos en fila a lo largo del cromosoma y con el mismo orden en todas las especies. Cada gen Hox define, y es responsable, de un trozo de cuerpo (los compartimentos anteriormente citados), siendo el orden de los genes en la fila el mismo que las partes del cuerpo que cada gen define: a la izquierda los genes que especifican la cabeza, en el centro los del tronco y a la derecha los del abdomen.

Por ejemplo, los niños que nacen con una copia defectuosa del gen Hoxa 13 tienen los dedos de los pies cortos y grandes y los dedos de las manos cortos y doblados. Otra mutación Hox humana causa sinpolidactilia: dedos de las manos extra y dedos de los pies unidos.

Lo relevante es que los niños que nacen con mutaciones Hox que afectan a sus extremidades también suelen presentar malformaciones en los genitales: muchas de las moléculas que forman las extremidades crean también los genitales.

Sin embargo, la correlación positiva del tamaño de las extremidades y el pene sólo es parcialmente cierta: es estadísticamente significativa, pero débil. Sin contar con otro problema. Los datos que se usan se refieren a la longitud del pene “extendido” y no erecto. Un pene pequeño en reposo no es por definición pequeño en erección: los penes que mejor funcionan a nivel vascular son aquéllos que precisamente son pequeños en reposo y aumentan varias veces su tamaño en erección; por el contrario, los penes que son grandes en reposo no suelen ganar tanto tamaño cuando alcanzan la erección.

Así pues, dejad de preocuparos. Hay más relación entre la percepción del tamaño de nuestro pene y nuestra autoestima que entre el tamaño real y el tamaño de nuestras extremidades.

Aunque, habida cuenta de que los genes Hox que actúan en las extremidades también tienen incidencia en los genitales, el hecho de que los ingleses se refieran popularmente al pene como the-best-of-tree, down-leg o middle-leg tiene ahora más sentido real que metafórico.

Más información | Universia

Fuente:

Xakata Ciencia
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