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Nuevas observaciones de vórtices microscópicos confirman la existencia de una fase paradójica de la materia que también puede surgir en el interior de las estrellas de neutrones.

Un artículo de Zack Savitsky. Historia original reimpresa con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente respaldada por la Fundación Simons.

https://culturacientifica.com/app/uploads/2024/11/Supersolids-comprimido.mp4 Cuando se hace girar un supersólido, se forman vórtices de forma espontánea. Vídeo: Ibrahim Rayintakath y Rui Braz para Quanta Magazine

En un laboratorio situado entre los picos escarpados de los Alpes austríacos, los metales de tierras raras se vaporizan y salen de un horno a la velocidad de un avión de combate. Luego, una combinación de láseres y pulsos magnéticos frena el gas hasta casi detenerlo, volviéndolo más frío que las profundidades del espacio. Los aproximadamente 50.000 átomos del gas pierden todo sentido de identidad y se fusionan en un solo estado. Finalmente, con un giro del campo magnético ambiental, pequeños tornados cobran vida y dan vueltas en la oscuridad.

Durante tres años, la física Francesca Ferlaino y su equipo de la Universidad de Innsbruck han trabajado para obtener imágenes de estos vórtices a escala cuántica en acción. “Mucha gente me dijo que esto sería imposible”, contaba Ferlaino durante una visita a su laboratorio este verano. “Pero estaba convencida de que lo lograríamos”.

Ahora, en un artículo publicado en Nature, han publicado instantáneas de los vórtices, confirmando la señal largamente buscada de una fase exótica de la materia conocida como supersólido.

El supersólido, una fase paradójica de la materia que es al mismo tiempo el más rígido de los sólidos y el más fluido de los fluidos, ha fascinado a los físicos de la materia condensada desde su predicción en 1957. Los indicios de esta fase habían ido aumentando, pero el nuevo experimento asegura la última pieza importante de la evidencia de su existencia. Los autores creen que los vórtices que se forman en los supersólidos pueden ayudar a explicar las propiedades en una variedad de sistemas, desde superconductores de alta temperatura hasta cuerpos astronómicos.

Los vórtices podrían mostrar cómo se comporta la materia en algunas de las condiciones más extremas del universo. Se sospecha que los púlsares, que son estrellas de neutrones giratorias (los cadáveres extraordinariamente densos de estrellas quemadas) tienen interiores supersólidos. “En realidad, este es un sistema análogo muy bueno” para las estrellas de neutrones, explica Vanessa Graber, física de Royal Holloway, Universidad de Londres en el Reino Unido, que se especializa en estas estrellas. “Estoy muy emocionada con esto”.

Rígido y fluido

Imagina que haces girar un cubo lleno de distintos tipos de materia. Un sólido girará junto con el recipiente debido a la fricción entre el cubo y la red rígida de átomos del material. Un líquido, por otro lado, tiene menos fricción interna, por lo que formará un gran vórtice en el centro del cubo. (Los átomos externos giran con el cubo mientras que los internos se van quedando atrás).

Si se enfrían y dispersan lo suficiente ciertos líquidos, sus átomos comienzan a interactuar a lo largo de distancias mayores y terminan uniéndose en una ola gigante que fluye perfectamente sin fricción alguna. Estos llamados superfluidos fueron descubiertos por primera vez en el helio en 1937 por físicos rusos y canadienses.

Francesca Ferlaino, física de la Universidad de Innsbruck, ha observado la característica distintiva de los supersólidos. Foto: M Vandory/Universidad de Innsbruck

Intenta hacer girar un cubo lleno de superfluido y este permanecerá en reposo incluso mientras el cubo gira a su alrededor. El superfluido sigue rozando el cubo, pero el material es totalmente impermeable a la fricción hasta que el recipiente alcanza una determinada velocidad de rotación. En este punto, al resistir el impulso de girar, el superfluido genera de repente un único vórtice cuántico: un remolino de átomos que rodea una columna de nada que se extiende hasta el fondo del cubo. Continúa acelerando el recipiente y más de estos tornados perfectos se deslizarán desde el borde.

Veinte años después de que se descubrieran los superfluidos, el físico estadounidense Eugene Gross sugirió que el mismo colectivismo cuántico podría surgir en los sólidos. Los físicos debatieron durante décadas si este extraño híbrido de superfluido y sólido podría existir. Finalmente, surgió una imagen teórica del supersólido. Al ajustar el campo magnético alrededor de un superfluido se puede reducir la repulsión entre los átomos de tal manera que comiencen a agruparse. Todos esos grumos se alinearán con el campo magnético pero se repelerán entre sí, autoorganizándose en un patrón cristalino mientras conservan su extraño comportamiento sin fricción.

Si se coloca un supersólido en un recipiente giratorio, los átomos se desplazarán en sincronía, de modo que la red de grumos parecerá girar con el recipiente, como un sólido. Pero, al igual que un superfluido, al girar lo suficientemente rápido, el material se romperá en vórtices, que quedarán atrapados entre los grumos de átomos. El supersólido será rígido y fluido a la vez.

La predicción de Gross dio inicio a una larga búsqueda de los supersólidos en el laboratorio.

Ferlaino Group

Los investigadores anunciaron por primera vez un descubrimiento en 2004, pero luego se retractaron de su afirmación. En 2017 y 2019 se produjeron nuevos estallidos de actividad, cuando grupos de Stuttgart, Florencia e Innsbruck encontraron señales prometedoras de supersolidez en sistemas unidimensionales. Los grupos comenzaron con gases de átomos de disprosio y erbio, que son lo suficientemente magnéticos como para actuar como pequeños imanes de barra. La aplicación de un campo magnético hizo que los átomos se agruparan de forma natural en grupos espaciados regularmente, formando una red cristalina. Luego, cuando los investigadores redujeron la temperatura y la densidad, las interacciones entre los átomos hicieron que oscilaran de forma natural como una onda coherente, con todas las características de un superfluido.

Los experimentos de 2019 vislumbraron las “dos naturalezas en competencia” del supersólido, explica Elena Poli, una estudiante de posgrado del equipo de Innsbruck. Desde entonces, el grupo ha expandido su supuesto supersólido de una dimensión a dos y lo ha investigado para detectar las diferentes propiedades predichas.

Pero “lo que faltaba era básicamente la evidencia irrefutable” de los supersólidos, dice Jens Hertkorn, físico del Instituto Tecnológico de Massachusetts y ex miembro del equipo de Stuttgart. El sello distintivo de la superfluidez es la serie de vórtices que se generan durante la rotación. A pesar de años de intentos, “nadie había logrado hacer girar un supersólido con éxito antes”, cuenta Hertkorn.

Girando un supersólido

Para observar cómo responde su supersólido a la rotación, el equipo de Innsbruck utilizó un campo magnético como una cuchara para retirar los campos magnéticos internos de los átomos unas 50 veces por segundo. Eso es lo suficientemente rápido como para desencadenar vórtices, pero lo suficientemente suave como para preservar la fase cuántica. «Es un estado muy, muy delicado: cualquier pequeño cambio lo destruiría», explica Ferlaino.

Detectar esos pequeños ciclones fue un desafío mayor. El grupo pasó tres años persiguiendo tormentas cuánticas. Finalmente, ejecutaron una propuesta de 2022 de Alessio Recati, un físico de la Universidad de Trento. Sugería formar vórtices en la fase supersólida y luego fundir el material nuevamente en un superfluido para obtener imágenes de los vórtices con mayor contraste.

El laboratorio de Francesca Ferlaino en la Universidad de Innsbruck. Foto: Patscheider

Un viernes por la noche, a principios del año pasado, tres estudiantes de posgrado irrumpieron en un pub oscuro cerca del campus de Innsbruck con un ordenador portátil en la mano. Buscaban a dos de los posdoctorados del equipo, quienes verificaron que habían capturado un tornado en su gas cuántico. “Fue excepcionalmente emocionante”, narra Thomas Bland, uno de los posdoctorados. Los estudiantes de posgrado regresaron al laboratorio, y Bland y su colega se quedaron para una ronda de celebración.

“Todos creemos que se trata de un vórtice cuántico”, dice Recati, que no participó en el experimento. Está esperando que los investigadores midan la velocidad de rotación de los tornados para corroborar plenamente las predicciones teóricas, pero las imágenes por sí solas son una validación satisfactoria, afirma. “Esto es muy relevante para toda la comunidad física”.

Hertkorn quiere que otros grupos repitan los resultados y que se haga un seguimiento de cómo cambian las señales en diferentes condiciones experimentales. Aun así, elogia al equipo de Innsbruck por su persistencia a la hora de realizar una medición tan difícil. “Es realmente impresionante, desde el punto de vista experimental, que esto sea observable”, concluye.

Conexiones cósmicas

El pasado mes de mayo, Ezequiel Zubieta estaba almorzando un estofado ​​en un pequeño pueblo de las afueras de Buenos Aires cuando vio cómo una estrella muerta convulsionaba en la pantalla de su portátil. Zubieta, estudiante de posgrado en astronomía de la Universidad Nacional de La Plata, había estado siguiendo la rotación impresionantemente estable del púlsar Vela, el remanente magnetizado de una estrella masiva que explotó hace aproximadamente 11.000 años.

Mientras gira, Vela emite rayos de radiación desde sus polos que destellan en la Tierra 11 veces por segundo, con una regularidad que rivaliza con los mejores relojes que los humanos pueden construir. Pero ese día, la estrella giró 2,4 mil millonésimas de segundo más rápido de lo habitual.

https://culturacientifica.com/app/uploads/2024/11/VelaPulsarTimelapse-comprimido.mp4 Una película del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA muestra un chorro de partículas que sale disparado del púlsar Vela, una estrella de neutrones situada a unos 1.000 años luz de la Tierra que gira 11 veces por segundo. Se cree que las formas en forma de arco son ondas expansivas de materia que se aleja de la estrella. Vídeo: NASA/CXC/Universidad de Toronto/M. Durant et al

Durante décadas, los astrónomos se han preguntado qué podría provocar que estos objetos masivos aceleren repentinamente su rotación. Muchos esperan que estos fallos técnicos en los púlsares puedan ayudarlos a descifrar el funcionamiento interno de estos peculiares faros cósmicos.

Los científicos saben que los cadáveres estelares están densamente poblados de neutrones (una cucharadita de material de una estrella de neutrones pesaría tanto como el Monte Everest). Nadie está seguro de qué les sucede a los neutrones en esas condiciones, pero los astrónomos sospechan que, en una capa debajo de la corteza sólida exterior de la estrella, los neutrones presurizados forman grumos que adoptan formas inusuales, a las que a menudo se refieren como “pasta nuclear”. Los modelos principales presentan fases que se parecen a ñoquis, espaguetis y lasaña.

En una conferencia celebrada en 2022, Ferlaino escuchó a unos astrónomos hablar sobre las supuestas cualidades de la pasta nuclear. Muchos creen que los grumos de neutrones, parecidos a la pasta, se fusionarían para formar un superfluido, pero no está claro cómo ese material podría dar lugar a los fallos técnicos. Ferlaino sospechó que estos podrían ser una señal de los supersólidos que había estado preparando en su propio laboratorio, por lo que decidió investigar.

Se cree que los neutrones presurizados que llenan las estrellas de neutrones adoptan una variedad de formas posibles conocidas como “pasta nuclear”. Fuente: Grupo Ferlaino

El año pasado, su equipo utilizó una simulación por ordenador de su supersólido para modelar lo que sucedería si existiera un material similar dentro de una estrella de neutrones giratoria. Descubrieron que, después de formarse los vórtices, uno de ellos puede desprenderse y chocar con su vecino, lo que desencadena un tornado y una avalancha que transfiere su energía al contenedor. Según propusieron, una cantidad suficiente de estas colisiones de tornados podría acelerar brevemente la rotación de la estrella de neutrones, lo que daría lugar a un fallo técnico.

Graber, que había publicado una revisión de análogos de laboratorio para estrellas de neutrones varios años antes, se emocionó al encontrar el artículo. “Dios mío, hay algo más por ahí que puedo usar”, recordó que pensó sobre las diversas propiedades de los supersólidos rotatorios descritos en el artículo. “Solo leyendo el texto, pensé: ‘Esto es lo que tengo, y esto es lo que tengo, y esto es lo que tengo’”.

Ahora que el grupo de Ferlaino ha identificado vórtices en su supersólido, planean investigar cómo se forman, migran y se disipan los tornados. También quieren replicar el supuesto mecanismo de los fallos técnicos de los púlsares, para demostrar cómo una avalancha de vórtices podría provocar que un supersólido del mundo real acelere su giro. Los físicos también esperan utilizar estos estudios para descifrar otras fases exóticas de la materia en las que se espera que los vórtices desempeñen un papel clave, como en los superconductores de alta temperatura.

Mientras tanto, astrónomos como Graber y Zubieta esperan que este trabajo permita desarrollar una nueva herramienta de diagnóstico para los púlsares. Con una mejor comprensión de la dinámica de los vórtices, podrían utilizar las observaciones de los fallos técnicos de los púlsares para inferir la composición y el comportamiento de la pasta nuclear.

“Si podemos entender cómo funciona esa física a pequeña escala, eso es realmente valioso para nosotros”, dice Graber. “No puedo usar un telescopio y mirar dentro de la corteza de una estrella de neutrones, pero ellos básicamente tienen esa información”.

Ferlaino, cuyo grupo está buscando otros sistemas que puedan presentar supersolidez, ve las aplicaciones como un reflejo de la conectividad fundamental de la naturaleza. “La física es universal”, afirma, y “estamos aprendiendo las reglas del juego”.

 

El artículo original, Physicists Spot Quantum Tornadoes Twirling in a ‘Supersolid’, se publicó el 6 de noviembre de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Detectados tornados cuánticos girando en un “supersólido” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Marta Bueno Saz

Ikerketa askok aztertzen dute zergatik emakumeek ez duten fisikan parte hartzen edo zergatik jasaten duten hain neke handia diziplina horretan. Jaimie Miller-Friedmann-en, Judith Hillier-en eta Nicola Wilkin-en azterlanak, Erresuma Batuan egin dutenak, eliteko fisika akademikoa du ardatz, bai eta haren iraunkortasuna eta arrakasta ere. Azterlana emakumezko sei fisikarik gizonezkoak nagusi diren eremu batean aurrera egiteko erabilitako estrategietan oinarritzen da. Badirudi denak identifikatzen zirela emakume gisa baina maskulinitate mota berezi bat normalizatzen zutela, gizonezko fisikarien lau ezaugarri estereotipatu jartzen baitzituzten praktikan. Goi mailako emakumezko zientzialari horiek oso adeitsuak ez ziren inguruneetara egokitu eta lorpen profesional handiak lortu zituzten.

1. irudia: Fisikako Solvay Kongresuaren 5. edizioa (1927). (Argazkia: Benjamin Couprie – domeinu publikoko irudia. Iturria: Wikimedia Commons)Denboran dirauen desberdintasuna

Eskolako zientzien artetik (biologia, kimika, fisika eta matematikak), fisika da maskulinizatuenetako bat. Arlo horretan gizonek eta emakumeek duten parte hartzea batez ere faktore soziologikoek erregulatzen dute, interesek edo gaitasunek baino. Argitaratutako ikerketa gehienen gai nagusia da neskatoek zergatik ez duten fisika hautatzen edo emakumeek zergatik uzten duten alde batera diziplina hori. Horren arrazoia da, askotan, fisika maskulinitate mota jakin batekin lerrokatuta dagoela eta ez diola lekurik uzten aniztasunari. Hau da, jakintza arlo hori ezaugarri asko baztertzen dituzten eta oso errotuta dauden mitoekin lotzen da, eta, horrela, besteak beste, zuria, maskulinoa eta klase ertainekoa den diziplinari eusten zaio.

Azken urteetan ahaleginak egin dira fisikan dagoen genero ekitate ezari aurre egiteko, baina, hala ere, arlo horretan diharduten emakumeen kopuruak txikia izaten jarraitzen du. Arrazoi horrengatik egindako azterketa askok hiru alderditan jartzen dute arreta.

Lehenik eta behin, emakumeek fisika ez aukeratzeko arrazoiak. Azterketok honako hauek identifikatzen dituzte: alborapen inplizituak, autoefizientzia txikiagoa gizonezko kideen aldean eta kide izatearen sentimendua zailtzen dituzten beste oztopo batzuk. Bigarrenik, emakumeek zientzia orokorrean duten parte hartzea aztertu da (STEM). Arlo horretako ikerketaren arabera, gizarte arauek eta parekoen eta familiaren/komunitatearen arteko interakzioak zientziaren egileei buruzko sinesmenak indartzeko joera dute. Halaber, jarraitu beharreko eredurik, hau da, hurbileko erreferenterik ez izatea aipatzen da. Horrez gain, ikerketa identitate intersekzionalak aztertzen hasi da (adibidez, desgaitasuna dutenenak edo zientifikoak) zientzian dauden desberdintasunak ulertzeko eta hobetzeko bide gisa. Hirugarrenik, ikerketak metodo kuantitatiboak erabili ditu emakumeen parte hartzea korrelazioan jarri edo aurreikusteko, eta emakumeak fisikara eramango dituzten faktoreak identifikatzeko. Aldagaietako batzuek zientzia identitatearen sorrera goiztiarra, autokontzeptu sendoa eta aurreiritziei aurre egiteko gaitasuna hartzen dituzte barne. Azterketa kuantitatiboek, halaber, erakutsi dute emakumeen eta gizonen helburuak ez direla berdinak eta emakumeek, ehuneko handi batean, helburu komunitarioak izaten dituztela.

Zaildu egiten duten beste inguruabar batzuk

Kontuan hartu beharreko aldagai bat da ikerketa askok aipatzen dutela departamendu kultura ez dela abegitsua emakumeentzat; izan ere, baztertu egiten ditu emakumeak adiskidetasuna sortzeko prozesu eta esperientzietatik, eta eragotzi egiten die kide izatearen sentimendua garatzea. Era berean, ezin dugu ahaztu emakumezko zientzialarientzat oso zaila dela lan eta familia bizitzaren arteko orekari eustea eta amatasun edo zaintzarako baimen baten ondoren berriz lanean hastea. Zaintzen erantzukizuna, oraindik orain, batez ere emakumeek hartzen dute beren gain. Adibidez, umeak eskolara edo guraso helduak medikuarenera eramateko behar den denbora, zientziari, kudeaketari edo hezkuntzari kentzen zaion denbora da, eta ondorioz, argitalpenari eta sustapenari kentzen zaiona. Azterketa ugarik aztertzen dute horrek emakumezko fisikarien artean duen eragina. Horrek guziak aurretik esandakoa berresten du eta fisika departamentuen “ingurune hotzari” mikroeraso posibleak jasateko eragozpenak gehitzen dizkio.

Antza denez, argitaratutako literaturak berretsi egiten du fisika “gizonen kontua” izaten jarraitzen duela gizartean eta, bereziki, fisika arloko ikasleen eta irakasleen artean.

 “Fisikariaren” inguruko mitoak

Fisikaria deskribatzeko jarraian adierazten diren lau estereotipoak dira nagusienak eta ohikoenak. Uste horiek beren gain hartu zituzten Jaimiek, Judithek eta Nocolak elkarrizketatu zituzten eliteko emakumezko fisikariek eta ezaugarri horiei esker lortu zuten arrakasta.

1. “Maskulinitatea gauzatzearen” efektua

Parte hartzaile horien identitatean “maskulinitatea” hartzea haien kanpoko jarduketa maskulinoaren hedadura da: eskolan beste emakume batzuekin duten desberdintasuna aitortu zuten, diskurtso esparru alternatiboak bilatu zituzten eta modu tautologikoan naturalizatu zituzten beren identitate maskulinoa eta fisikan nabarmentzeko nahia. Parte hartzaileak modu inkontzientean hasi ziren beren burua “maskulinitatearekin” lotzen eta, ondoren, beste genero batzuk baztertzen. “Femeninotik” bereizten saiatu ziren eta “maskulinitatearekin” lotzen.

Margaret Thatcher-ek (Ronald Reaganek 1983an “Ingalaterrako gizonik onena” bezala definitu zuen) edo Cecilia Payne-Gaposchkin-ek (“Harvardeko onena”, Edwin Hubbleren hitzetan) bezalaxe eraiki zuten beren identitatea. Normalizatze hori funtsezkoa izan zen emakumezko fisikarien identitaterako, fisikari gisa legitima zitzaten eta haien gaitasuna eta taldean sartzea baliozkotu zezaten.

2. irudia: Cecilia Payne-Gaposchkin. (Argazkia: Smithsonian Institution/Science Service, Adam Cuerdenek zaharberritua – domeinu publikoko irudia. Iturria: Wikimedia Commons)

2. “Antisozialak izatearen” efektua

“Antisoziala” estereotipoa sartzea jarduketa maskulino sendo baten parte izan zen. Baina, aldi berean, antisozializazioak eten egin zuen “gremioko” kide gisa ikusiak izateko gaitasuna. Fisikaren narratiban onartuak izateko trebetasunaren parte bat izan zen “feminitatetik” bereiztea eta “maskulinitatearen” estereotipoekin bat egitea. Hala ere, bere kide maskulinoekin sozialki lotzeari uko egiteak ere isolatu egin zituen, laborategiko taldetik baztertu eta, aldi berean, “fisikari bakarlariaren” diskurtso esparruan normalizatu. Aisialdirako denbora fisikari eskaintzean, murriztu egin zuten bizitza pertsonalean lagun, ama edo emazte gisa igaro zezaketen denbora. Denbora, identitatea eta jarduera alde batera uztea ez zen arazoa beren karrera profesionalean, baina bai bikotekideentzat, eta, maiz, harremana eteteko arrazoi izan zitekeen. Laneko distantziak beren kideengandik bereizi eta isolatu zituen bezalaxe, etxeko distantziak familia harremanetatik bereizi zituen.

3. “Intelektualki bikaina izatearen” efektua

Haien talentuak, auto hautemandakoak zein gainerakoek aitortuak, fisikariei buruzko beste estereotipo batzuekin estuki lotzeko balio izan zuen. Bikaintasuna, identitate ezaugarri gisa, maskulinoarekin lotzen da. Kasu honetan, ordea, beren jarduteko modua arrakastaranzko bidearen erakusgarria izan zen eta bere merezimenduen erakustaldia kanpoaldean. Jakina da haien adimenak lan konplexu eta berritzaileetan arrakasta lortzera bultzatu dituela, bai eta unibertsitate ospetsuenetan bikaintasun tituluak lortzera ere. Baina bere bikaintasuna adieraztea, arrakasta intelektualak azaltzea eta maila intelektualean alde onuragarriak arrandiaz erakustea maskulinitaterako joera gisa interpreta daiteke.

Argi dago azkarra izatea oso baliagarria dela fisikan arrakasta izateko bidean. Hala ere, fisikariak “maskulinitatearekin”, adimena “maskulinoarekin” eta fisikariak oso bikainak izatearekin lotzen dituen estereotipoen triangulazio konplexua bereganatzeak are gehiago lagundu zien emakumezko fisikariei gizonezko fisikarien antza izan zezaten saiatzen eta haien kideak eta nagusiak konbentzitzen (agian gizartea konbentzitzen haiek nahiko onak direla). Fisikari gisa egin zuten proba bihur hori erabakigarria izan zen haien arrakastan. Fisikari bikain gisa agertzea, hala direla jakinaraztea eta errepikatzea haien identitatearen parte bihurtu da, kide eta nagusien aintzatespena lor dezaten.

4. “Fisikaria izateko jaiotzearen” efektua

Azken estereotipo honek, “fisikaria izateko jaiotzeak”, berretsi eta laburbildu egiten ditu aurreko hiru estereotipoak. Fisikari arrakastadunek fisikarako berezko talentua dutelako kontzeptua azterlan berrietan aztertutako estereotipoetako bat da. Aztergai dugun ikerketa honetan, eliteko emakumezko fisikariak beren ezaugarrien bidez saiatu ziren hori agerian jartzen. Beren burua “fisikari” gisa identifikatu zuten, jaiotzean neska gisa identifikatu zituzten bezalaxe. “Fisikaria izateko jaiotzea” eta fisikaria izatea naturala da. Fisikoaren identitate “objektiboa” da, hau da, horrela jaio ziren, eta horrek naturalizatu egiten du, genero arauak gorabehera, karrera hori hautatu izana. Fisikaren etiketa berez dutela baieztatuta, aldi berean, emakume gisa agertu eta, arau minoritario bati jarraikiz, maskulinoa irudikatu dezakete. Natural baina marjinal gisa kokatzearen anbiguotasunak “egokitzeko” eta, aldi berean, “nabarmentzeko” aukera ematen die.

Egokitu edo ingurunea aldatu

Garrantzitsua da aipatzea emakumezko fisikari bikainek fisikari batek izan behar duenaren ustean oinarrituta berreraiki zutela beren identitatea. Horrek lagundu egin zien kanpoko aintzatespena lortzen, kide izatearen sentimendua lantzen, beren esparruan tematzen eta nazioartean arrakasta lortzen. Ez zuten inolako ahaleginik egin fisika barrutik aldatzeko, baizik eta maiz toxikoak ziren eta ongietorriak ez zirela hauteman zuten inguruneetan lekua aurkitzen saiatu ziren.

Ikerlan honetako emakumezko fisikariek feminitatearen roletatik urrunarazi zituzten esperientzien bidez berreraiki zuten beren identitatea, parekoek indartuta, eta “maskulino bihurtzen” jardun zuten. Ondorio gisa, beren narratibek identitate hibridoak erakutsi zituzten, beren jardun femeninoak ezkutatzen zituztenak, eta beren genero identitate ingurunearekin “mimetizatuz” berreraiki zuten. Emakumezko zientzialari horiek bere gain hartutako maskulinitatea, ustez, gizonezko fisikari akademikoarena da: goi mailako adimena, gaitasun teknikoa, sormena, berrikuntza, jokabide asozialak, autoefizientzia handia eta konfiantza beren buruarengan.

Kontrako egoeretan ez zuten beraien lekua aldarrikatu; haietara egokitzeko jardun zuten. Munduan ezagunak diren emakumezko fisikariek onartu egin zituzten beste emakume batzuei fisikan parte hartzea oztopatzen dieten arazoak. Egokitzeko modua aurkituta, beren parekoen aintzatespena, laudorioak eta errespetua lortu zituzten, eta, hala, genero diskriminazioaren esperientzien maiztasuna murriztu. Emaitza horiek nazioarteko konferentzietan jakinarazi dira eta baietsi egin da mundu osoko emakumezko fisikarien artean daudela zabalduta.

Fisikaren epistemologia berrikusten

Irudi horrek erakusten du moraltasunari eta hierarkia tradizionalari eusten dion eremu akademikoa dela, prozedura eta sistemetan aldaezina. Fisika akademikoak aldatu egin behar du, ingurune abegitsuagoa eta dibertsifikatuagoa izan behar du; baina denborak aurrera egin ahala eremua aldatu egiten den neurrian, laguntza handiagoak izan behar ditu identitate marjinalak dituzten pertsonentzat. Fisika akademikoko emakumeak erabat femeninoa den subjektibotasun bat sortzen saia litezke (eta, nola edo hala, gainerakoek duten aintzatespen eta estimu bera lortu) edo egokitzen saiatzen jarraitu. Jakina, egokitzea da pertsona gehienek gogokoen duten eredua: kide sentimendua lortzea dakar, bai eta identitate partekatu bat sendotzea ere.

3. irudia: egokitzea da pertsona gehienek gogokoen duten eredua: kide sentimendua lortzea dakar. (Iturria: egileak lagatako irudia)

Orain, esku hartze eta saiakera ugari egin baina aurrerapen gutxi lortu ondoren, baliagarriagoa izan liteke atzera pausu bat eman eta azpian dauden arrazoiak argitzea. Egokia litzateke fisikaren epistemologia berraztertu eta fisika zer den eta zertarako balio duen birdefinitzea. Objektibotasuna, arrazionaltasuna eta antzeko ezaugarriak azpimarratzen jarraitzen dute. Ez da aitortzen fisikan diharduten guztiek berezko ezaugarri bat dutela eta horrek ikerketetan eta ideietan kolaboratiboak izatera eramaten dituela. Fisikak ez du zerikusirik naturaren gainean agintea izatearekin, baizik eta natura ulertu eta harekin lan egitearekin, gainerakoek bizitza errazagoa izan dezaten moduak aurkitzeko. Fisikaren ideologian bertan sartu behar ditugu emakumeak egokitzeko zain, alerta egoera etengabean ez sentiarazteko ezaugarriak, eta diziplina neutral gisa eraiki behar dugu, ez “oso gizon adimentsuentzako zientzia gogor” gisa.

Ez da bidezkoa neskak fisikan parte hartzera bultzatzea, ondoren egokitu eta identitateari buruzko negoziazio handi baten menpe egon behar badute. Fisikak lekua egin behar die estereotipatu gabeko identitateak dituzten pertsonei, ekarpenak egin ditzaketenei, ikasi eta hain zoragarria den zientzia horretan parte hartzeak liluratu egiten dituenei, nondik begiratuta ere.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Bug, Amy (2000). Gender and physical science: A hard look at a hard science. J. Bart (Ed.), Women succeeding the sciences: Theory and practices across the disciplines ( 221–244). Purdue UP.
• Miller-Friedmann, Jaimie; Hillier, Judith; Wilkin, Nicola (2024). Being a physicist: Gendered identity negotiations on the pathways to becoming an elite female physicist in the United Kingdom. Journal of Research in Science Teaching, 1–35. DOI: 10.1002/tea.21980

Egileaz:

Marta Bueno Saz (@MartaBueno86G) Salamancako Unibertsitatean lizentziatu zen Fisikan eta Pedagogian graduatu. Gaur egun, neurozientzien arloan ari da ikertzen.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2024ko irailaren 24an: ¿Las mujeres que triunfan en física, asumen rasgos masculinos?

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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No hay animales tan resistentes a condiciones ambientales extremas como los tardígrados. Estos minúsculos organismos (<1 mm), relacionados filogenéticamente con los artrópodos, viven en ambientes húmedos de todo tipo de climas, especialmente sobre musgos o líquenes como podemos ver en este vídeo:

En condiciones ambientales desfavorables los tardígrados entran en un estado denominado criptobiosis. De un 85% de agua en sus tejidos pasan a tener solo un 3%, y prácticamente detienen su metabolismo. Así pueden resistir sin problemas temperaturas extremas (entre ─200ºC y más de 100ºC) o presiones de 6000 atmósferas. En 2007, la sonda espacial Foton-M3 (Rusia/Agencia Espacial Europea), expuso tardígrados al vacío y a la radiación ultravioleta del espacio exterior en el proyecto TARDIS (tardigrades in space). A su regreso algunos ejemplares sobrevivieron e incluso se reprodujeron. En 2016, investigadores japoneses revivieron tardígrados que habían permanecido congelados durante treinta años en la Antártida.

Pero lo que nos interesa hoy es su increíble resistencia a las radiaciones ionizantes. Son capaces de sobrevivir a una dosis de 3000-5000 grays (Gy). Para hacernos una idea, la dosis letal para un ser humano está entre 5-10 Gy. No hay ser viviente (exceptuando a las bacterias) que pueda sobrevivir a estos niveles de radiación. ¿Cómo es posible? La investigación de un grupo de científicos chinos, recién publicada en Science, parece haber dado con las claves.

Figura 1. El tardígrado Hypsibius dujardini, muy similar a la nueva especie Hypsibius henanensis descrita en el artículo de Science. Su longitud no llega a 1 mm. De Willow Gabriel, Goldstein Lab, CC BY-SA 2.5

Los investigadores secuenciaron el genoma de una nueva especie de tardígrado, Hypsibius henanensis (Figura 1). El grupo identificó un total de 14 701 genes codificantes de proteínas. Tras someter a los tardígrados a dosis de radiación entre 200 y 2000 Gy, comprobaron qué genes habían modificado su nivel de expresión. En total, 2801 genes (un 19%) modificaron su actividad, generalmente con un aumento. Estos genes diferencialmente expresados se podían clasificar en tres grupos (Figura 2).

El primer grupo, podríamos decir el más sorprendente, estaba formado por 459 genes que probablemente derivaban de otros organismos por transferencia genética horizontal. Esto ocurre cuando un organismo incorpora a su genoma genes procedentes de otros seres vivos. Se calculó que entre un 0,5 y un 3% de todo el genoma tardígrado había sido “robado” a otros organismos, 54% a bacterias, 29% a hongos y un 9% a plantas.

Figura 2. Esquema de los resultados obtenidos por Li et al., (2024). La irradiación de Hypsibius henanensis provoca cambios en la expresión de 2801 genes. Un grupo de genes derivan de transferencias desde otros organismos. Entre ellos, DODA1, derivado de una bacteria, permite sintetizar betalaínas antioxidantes que protegen contra la radiación. Entre los genes específicos de tardígrados destaca TRID1, que recluta proteínas reparadoras del ADN a los sitios de rotura de la cadena. Por último, un aumento en la expresión de genes de la cadena respiratoria mitocondrial permite generar grandes cantidades de NAD+, que es usado como sustrato por la enzima PARP1 para sintetizar poli-ADP-ribosa y activar mecanismos de reparación del ADN.

De todos estos genes destacó por su fuerte expresión el denominado DODA1 (DOPA dioxygenase-1), probablemente derivado de una bacteria (Bdellovibrio). DODA1 participa en la síntesis de las betalaínas, pigmentos que aparecen en bacterias y plantas del orden cariofilales. Estas moléculas son las que dan su color rojo a la remolacha. En el caso de los tardígrados, las betalaínas actúan como potentes antioxidantes, eliminando las especies reactivas de oxígeno generadas por la radiación y protegiendo de esta forma al ADN.

El segundo grupo de genes activados por la radiación eran específicos de los tardígrados, ya que no se encontraron equivalentes en otros animales. Constituían el 30% del genoma, y entre ellos destacó TRID1 (por tardigrade-specific radiation-induced disordered protein-1). Se trata de una proteína desestructurada, es decir, sin estructura tridimensional fija, que actúa reclutando proteínas reparadoras del ADN a sitios en los que se ha producido una rotura doble de su cadena. Esta función es tan importante que la inactivación de TRID1 mediante ARN interferente disminuye drásticamente la supervivencia de los tardígrados tras ser irradiados.

Por último, el tercer grupo de genes activados por la radiación se encuentra también en otros animales. Dos de ellos, BCS1 y NDUFB8, destacaron especialmente. Son genes que codifican proteínas de la cadena respiratoria mitocondrial, responsable de la producción de energía en la célula. En el caso de BCS1, se localizaron en distintas especies de tardígrados entre 7-9 copias del gen, frente a la única copia presente en los animales. Todo esto indica una potente aceleración de la fosforilación oxidativa en las mitocondrias tras la irradiación. El objetivo de este proceso sería la regeneración del NAD+ (nicotinamina adenina dinucleótido), una molécula usada como sustrato por la enzima PARP1 para generar polímeros de ADP-ribosa. Estos polímeros facilitan la reparación de daños en el ADN por un proceso llamado parilación.

Lo que resulta intrigante es la razón de que los tardígrados estén equipados con un complejísimo y excepcional sistema de reparación de ADN, teniendo en cuenta de que no se trata de organismos extremófilos. Normalmente no viven sometidos a temperaturas extremas, ni están expuestos al vacío o a la radiación. Es cierto que eventualmente soportan tanto la congelación como la desecación, pero esto también ocurre en otros animales. En cambio, los tardígrados parecen estar preparados para sobrevivir a auténticos cataclismos. En cualquier caso, los nuevos descubrimientos podrían ser valiosos para comprender mejor los mecanismos de supervivencia celular en condiciones de estrés ambiental.

Referencias

Li, L., Ge, Z., Liu, S. et al. (2024) Multi-omics landscape and molecular basis of radiation tolerance in a tardigrade Science doi: 10.1126/science.adl0799.

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga

El artículo Los tardígrados resisten radiaciones letales para cualquier otro organismo. Y ya sabemos cómo lo logran se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Euskal Herriko Unibertsitateko ikertzaile Isabel Martínek 3 eta 9 urte bitarteko adingabeen metaforak interpretatzeko gaitasuna aztertu du, eta ondorioztatu du 6 urterekin ulertzen dituztela erabat. Adin txikiagoetan badute nolabaiteko intuizioa irudizko adierei antzemateko, baina haien gaitasuna ez dago erabat garatuta. Ondorio horiek lortzeko modu berriak erabili ditu, irudiak hautatzeko metodologiak eta begi-mugimenduen jarraipena egitekoak konbinatuta.

UPV/EHUko Lindy Lab ikerketa-taldeak 3 eta 9 urte bitarteko 80 haurrekin egindako azterlan batek ondorioztatu du metaforen erabateko interpretazioa 6 urtetik aurrera lortzen dela. Hala eta guztiz ere, emaitzek adierazten dute esanahi ez-literalei antzemateko gaitasuna lehenago hasten dela garatzen. “Ikusi da adin txikiagoetan irudizko hizkuntza nolabait atzematen dutela, baina ez dute menderatzen eta gaitasun mugatua dute. Sei urterekin ondo identifikatzen dute haren esanahia, eta badirudi aurrerago, 10 urte inguru dituztenean, metaforak azaltzeko gai direla” argitu du ikerketaren egilea den Isabel Martínek. Ikerketaren emaitzek doktoregaia egiten ari den tesia argitzen lagundu dezakete. Tesiak hizkuntza metaforikoaren ulermena aztertzen du garapen tipikoa duten eta autismoaren espektroko nahasmendua duten pertsonetan, eta haren helburua da bi taldeetan gertatzen dena alderatzea eta autismoa duten pertsonen adimena hobeto ulertzea.

Irudia: ikerketan erabilitako irudi baten adibidea. (Iturria: Martín-Gonzalez, Isabel et. al.)

Martínek azaldu duenez, ikerketa berritzaile bat baliatu dute aipatutako ondorioetara iristeko: “Psikologia esperimentaleko eta psikolinguistikoko joera metodologiko berri bat abiarazi dugu, eta, horri esker, dagoeneko existitzen diren lanek baino ondorio ñabarduraz osatuagoak atera ahal izan ditugu”. Izan ere, esan beharra dago gai hori aztertu duten hainbat ikerketa daudela aurretik, baina haien emaitzak askotarikoak dira. UPV/EHUko taldeak informazio osatuagoarekin aberastu du eztabaida zientifikoa, bi metodologia desberdin konbinatu baititu aurretik egin ez zen moduan.

Alde batetik, irudiak hautatzeko metodologia erabili dute. Hala, esperimentu bat egin dute, zeinetan haur bakoitzak metafora bat diktatzen duen audio bat entzuten baitu (adibidez: “Matxinsaltoek jauzi handia egiten dute; ume hori matxinsalto bat da”) eta, aldi berean, lau irudi ikusten dituzte (haur bat saltoka, haur bat korrika, kakalardo bat eta matxinsalto bat saltoka). Orduan, parte-hartzaileek entzun duten mezua irudikatzen duen marrazkia aukeratu behar dute (haurra saltoka). “Metodologia horri esker jakin ahal izan dugu 6 urteko parte-hartzaileek ulertzen dituztela irudizko esanahiak, adin horretan ikusten baita argi eta garbi irudikapen egokia aukeratzen dutela”, dio ikertzaileak.

Infragorrien kamera emaitzak ñabarduraz osatzeko

Hala ere, irudien aukeraketak ez du argitzen nola prozesatu dituen parte-hartzaile bakoitzak mezuak eta zer neurritan aurreikusi dituen beste aukera batzuk. Xehetasun horiek ezagutzeko, Euskal Herriko Unibertsitateko ikerketa-taldeak planteatutako ariketa bakoitza baliatu du haien begi-mugimenduak aztertzeko.

Irudiak ikusten, entzumen-estimulua entzuten eta behin betiko marrazkia aukeratzen duten bitartean, infragorrien kamera batek begien desplazamenduak neurtzen ditu; bai sakadikoak (begi-globoaren mugimendu azkarrak eta begi hutsez hauteman ezin direnak), bai ibilbideak eta irudi bakoitzean egindako finkapenak. Isabel Martínek azaldu duenez, datu horiek aukera ematen dute ikusi eta entzun dutena nola prozesatu duten jakiteko: “Kamerak begiak irudi batetik bestera nola mugitu diren atzematen du, eta parte-hartzaileek zuzentzat jotzen duten marrazkia aukeratu aurretik haien buruen barruan gertatzen ari denari buruzko informazioa ematen digu: zailtasunak izan dituzten, zein aukeraren artean egin duten zalantza… Izan ere, azkenean hautatzen duten irudia erabaki baten emaitza da eta prozesu oso bat burutu du”. Begi-mugimenduen erregistroak aukera ematen die prozesu horretara hurbiltzeko eta lortutako emaitzei ñabardurak emateko, irudien hautaketaren bidez.

Hain zuzen ere, bi metodologien konbinazioari esker jakin ahal izan dute 6 urtetik beherako haurrek metaforak argi interpretatzen ez badituzte ere, gutxiagotan aukeratzen dutelako irudi zuzena, badutela nolabaiteko intuizioa irudizko esanahiak detektatzeko. Izan ere, begien jarraipenaren bidez antzeman ahal izan dute zalantza egin dutela marrazkia aukeratzeko orduan. “Esaldiak zer esan nahi duen oso argi dutenean, ez diote buelta gehiagorik ematen, eta beren ustez zuzena den aukeran jartzen dituzte begiak. Baina zalantzak dituztenean, beste leku batzuetara begiratzen dute. Eta hori da atzeman duguna adin txikiko haurretan”, zehaztu du ikertzaileak.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Metaforak interpretatzeko gaitasuna 6 urterekin garatzen da erabat UPV/EHUko ikerketa baten arabera

Erreferentzia bibliografikoa:

Martín-González, Isabel; Ronderos, Camilo R.; Castroviejo, Elena; Schroeder, Kristen; Lossius-Falkum, Ingrid; Vicente, Agustín (2024). That kid is a grasshopper! Metaphor development from 3 to 9 years of age. Journal of Child Language. DOI: 10.1017/S0305000924000187

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Macho de Rana de San Antonio oriental (Hyla orientalis). Chernóbil (Ucrania), 2018.
Germán Orizaola, CC BY

Han transcurrido casi cuatro décadas desde el accidente en la central nuclear de Chernóbil (Ucrania). Durante este tiempo, y para sorpresa de muchos, este lugar se ha convertido en una de las mayores reservas naturales de Europa. A lo largo de los últimos ocho años hemos trabajado para entender la situación de la fauna en el área afectada por este desastre medioambiental.

La radiación es capaz de dañar las células y, en exposiciones extremas, puede incluso causar la muerte de los organismos. Pero la situación de Chernóbil ha cambiado mucho desde el accidente. Allí queda hoy en día menos del 10 % del material radiactivo liberado en 1986. Los isótopos más peligrosos, como los de yodo, desaparecieron hace muchos años.

Estos factores pueden explicar la gran abundancia y diversidad de animales que viven hoy en Chernóbil. Sin embargo, es imprescindible examinar si los organismos experimentan daños que no vemos. Por ejemplo, si acumulan daños que acaben reduciendo su esperanza de vida.

Las ranas de Chernóbil

Desde 2016 estudiamos las poblaciones de la rana de San Antonio oriental (Hyla orientalis) en Chernóbil, visitando la zona durante varias semanas cada primavera. Aprovechando la temporada de cría, capturamos machos durante la noche y los llevamos a nuestro laboratorio.

Además de en la zona de exclusión de Chernóbil, trabajamos en otras áreas del norte de Ucrania sin contaminación radiactiva. Estos lugares nos sirven como control para comparar nuestros resultados allí con los de la parte afectada por el accidente.

Durante años hemos examinado la morfología, el estado fisiológico e inmunitario y muchos otros rasgos de estas ranas. Nuestros trabajos han mostrado el aparente buen estado de salud de los anfibios en Chernóbil. Además, descubrimos un ejemplo de evolución rápida en las ranas, que son más oscuras que las de otras zonas sin radiación. Esto se debe, posiblemente, al papel protector de la melanina frente a la radiación.

Quedaba por investigar el efecto a largo plazo de la radiación sobre estos animales. Por eso analizamos la relación entre la radiación, la edad y el envejecimiento de las ranas.

¿Cuánto vive una rana?

Podemos calcular la edad de un anfibio contando las líneas de crecimiento en sus huesos. Igual que ocurre con los anillos de los árboles, cada año de vida de una rana queda marcado. Sabemos que algunas especies en zonas de alta montaña pueden vivir más de 20 años. Otras especies, en cambio, apenas llegan a los 2 años.

En nuestro trabajo en Chernóbil examinamos unos 200 ejemplares a lo largo de tres años. Encontramos una edad máxima de 9 años en los machos de rana de San Antonio oriental. La mayoría de individuos que estudiamos tenían entre 3 y 4 años.

Además, queríamos saber si la radiación afectaba al ritmo de envejecimiento de las ranas. Para ello, medimos la longitud de los telómeros, un marcador asociado con la tasa de envejecimiento. Se trata de secuencias de ADN que se encuentran en el extremo de los cromosomas. Su función es proteger el material genético y se van acortando con cada división de la célula.

Para completar nuestro estudio, examinamos también los niveles de hormonas relacionadas con estrés en estas ranas. Medimos el contenido en sangre de corticosterona, una hormona que participa en la regulación del metabolismo y en la activación de la respuesta frente a estrés.

En todas las ranas calculamos también los niveles de radiación absorbida por cada individuo. Medimos el nivel de cesio de sus músculos y de estroncio de sus huesos. Este es uno de los estudios más detallados sobre la exposición actual a radiación en animales de Chernóbil. A nosotros nos permite relacionar de manera precisa los rasgos que medimos con la exposición a radiación en las ranas estudiadas.

El envejecimiento de las ranas de Chernóbil

Nuestro trabajo revela que vivir en Chernóbil no afecta ni a la edad ni al ritmo de envejecimiento de las ranas estudiadas.

La edad media de los individuos que capturamos fue de 3,6 años y fue similar en los individuos con mayor nivel de radiación y en aquellos de zonas sin radiación. Estos valores son normales para la especie y parecidos a los de otras poblaciones lejos de Chernóbil.

Tampoco observamos ningún efecto de la radiación sobre la velocidad de envejecimiento de las ranas. No detectamos ninguna relación entre la radiación absorbida por las ranas y la longitud de sus telómeros. Ésta se mantuvo bastante constante a lo largo de todos los niveles de radiación estudiados.

Además, los niveles de la hormona corticosterona no se vieron afectados por la radiación absorbida. Las ranas de Chernóbil tampoco parecen estar estresadas.

Estos resultados sugieren que los niveles de radiación presentes hoy en Chernóbil no son suficientes para causar daño crónico en estos organismos. Estas investigaciones son imprescindibles para desmontar el mito de que la Zona de exclusión es un infierno para la vida. En su lugar, estudios como el nuestro demuestran que se ha convertido en un refugio de gran relevancia para la fauna amenazada de Europa.

Sobre los autores: Germán Orizaola, Profesor Titular de Zoología, Universidad de Oviedo y Pablo Burraco, Investigador postdoctoral Juan de la Cierva, Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original.

El artículo Las ranas de Chernóbil envejecen bien se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Enara Calvo Gil

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Glaziologia

Ikerketa berri batek Everest mendia hazten duen faktore bat gehiago identifikatu du: “River piracy” edo ibai-harrapaketa. Fenomeno honek ibai baten arroak beste batena bereganatzea dakar, eta horrek inguruko mendiak gorantz bultzatzen ditu isostasia prozesuaren bidez, lurrazaleko pisua arintzean eragiten den goranzko erreakzioa baita. Tibeten jaiotzen den Arun ibaiak Koshi ibaiaren arroa bereganatu zuen, eta higadura honek Everest eta inguruko mendiak altxatzen laguntzen du. Euskal Herrian ere antzeko prozesuak gertatzen dira, hala nola, Deba ibaiak Urola ibaiari zati bat kentzean. Informazio guztia Gara egunkarian.

Adimen artifiziala

Ikaskuntza automatikoa, adimen artifizialaren azpieremua, eredu matematikoen doitze automatikoaren bidez algoritmoak hobetzean datza. Gainbegiratutako ikasketan, datuak etiketatuta dituen eredu bat entrenatzen da, behin eta berriz doituz iragarpenetan errorea murrizteko. Gainbegiratu gabekoan, datuak ez daude etiketatuta, eta ereduak patroiak identifikatzen ditu. Errefortzu bidezko ikaskuntzak sariak erabiltzen ditu proba eta akats bidezko lana hobetzeko. Neurona-sareak, giza garunean inspiratuta, zeregin konplexuak egiteko gaitasunagatik nabarmendu dira, baina hainbat erronkari egin behar diete aurre, besteak beste, gaindoitzeari eta interpretagarritasun faltari. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Psikologia

Marta Buenok emakumeek etxeko arduren antolakuntzan jasaten duten karga mentalaz hitz egiten du, lan fisikoa bikotean banatuta egon arren. Karga mental honek plangintza eta zaintza-lan ikusezina biltzen ditu, eta emakumeen estresa eta asebetetasun falta eragiten ditu. Genero-arauek eta amatasunaren idealizazioak emakumeak lan horiek beren gain hartzera bultzatzen dituzte, aitortzarik gabe. Konponbide gisa, karga mentala banatzeko antolaketa-lanak agerian jarri eta genero rolak berrikusi behar dira. Datuak Zientzia Kaieran.

Astrofisika

Uppsalako Unibertsitateak Monthly Notices of the Royal Astronomical Society aldizkarian argitaratutako ikerketa baten arabera, gure galaxiako zazpi izar izan daitezke Dyson-en esfera gisa ezagutzen diren megaegitura estralurtarrak hartzeko hautagai. Freeman Dysonek 1960an teorizatu zituen egitura horiek zibilizazio aurreratuek eraikiko lituzkete, haien izarren energia aprobetxatzeko. Ikerketak ez du horrelakorik baieztatu, baina Gaia eta WISE bezalako teleskopioen emisio infragorrien eta ikusgarrien datuek iradokitzen dute objektu horiek bateragarriak izan litezkeela halako megaegiturekin, eta ikerketa gehiago behar direla hori baieztatzeko. Informazioa Zientzia Kaieran.

Medikuntza

Ehun-birsorkuntzaren arloan 3D bioinprimaketak dituen potentziala, mugak eta erronkak aztertu dituzte Science aldizkarian argitaratutako ikerketa batean. Bertan aztertu dute bioinprimaketaren mugak, hala nola zelula-dentsitatea, oraindik oso txikia dena, eta ehun desberdinen ezaugarri eta funtzionaltasun ezberdinak. Hala ere, bioinprimaketa prozesuak ehun-mota bakoitzera egokitzea aurrerapauso handia izango litzateke. Aurrera begira, helburua da “ohean bertan” zuzenean birsortzea kaltetutako ehunak, klinikara hurbiltzeko. Ikerketak beste adituen ikuspegiak jasotzea eta ikerketa-proiektu sendoak garatzea espero du. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Osasuna

Hegazti-gripea pandemiaren arrisku handikoa izanik, orain basabizitzan ere ondorio larriak eragiten ari da. AEBko ikertzaileek ohartarazi dute birusa hegazti eta ugaztun basatiak kutsatzen ari dela, bereziki Antartikako hegazti eta itsas ugaztun, eta kalte ekologikoak sor ditzakeela. Birusa eboluzionatzen ari da, eta patologia neurologikoak eta hilkortasun masiboak eragiten ditu. Ikertzaileek basabizitzaren jarraipena hobetzea eskatu dute, birusaren transmisioa eta eboluzioa hobeto ulertzeko, giza osasuna babesteko. Osasun Bakarrak gure erantzukizun moral eta etikoa aldarrikatu du. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Botanika

Beatrix Potter, haurrentzako ipuinez gain, mikologo ezaguna izan zen. Espora eta likenen ernetzeari buruzko ikerketa bat aurkeztu zuen Linnean Society-ra 1897an, baina baztertu egin zuten. Horrek eztabaida sortu zuen likenen sinbiosiaren teoria babesten ote zuen. Batzuek diote garaiko elitismo zientifikoak eta misoginiak baztertu zuela; beste batzuek, berriz, uste dute interesa galdu zuela zientzian. Mikologia utzi bazuen ere, marrazki zientifikoak ekoizten jarraitu zuen eta haur literaturan zentratu zen, non arrakasta handia lortu zuen bere estilo zehatz eta naturalistari esker. Datuak Zientzia Kaieran.

Ingurumena

Science aldizkarian argitaratutako simulazio batek adierazi duenez, plastiko-hondakinak 2050erako bikoiztu egin litezke, ezer egiten ez bada. Hala ere, zortzi esku-hartze politiko globalen bidez, hondakinak % 90 murriztu eta plastikoari lotutako gas-isuriak heren bat jaits daitezke. Esku-hartze horiek plastikozko produktuen birziklapena, plastiko berrien ekoizpenaren muga, hondakinak kudeatzeko inbertsioak eta zerga txikiak ezartzea barne hartzen dute. Politika horiek, gainera, onura klimatiko nabarmenak ekarriko lituzkete. Informazioa Elhuyar aldizkarian.

Kimika

Urak, nahiz eta zaporerik ez duela uste izan, bere osagai mineralek eta inguruko faktoreek zaporea ematen diote. Gatz mineralek, karbono dioxidoak eta lurralde bakoitzaren ezaugarriek eragiten dute uraren zaporean. Bilboko Zientzia Astean egindako tailer batek erakutsi zuen ur hotzak eta beroak zapore ezberdina dutela, eta mineralen presentziak funtsezkoak direla osasunerako. Gainera, Caltech Unibertsitateko ikerketa batek aurkitu zuen uraren zaporea mingainean zapore mingotsarekin lotutako zelulen bidez detektatzen dela. Azalpen guztiak Berrian.

Egileaz:

Enara Calvo Gil kazetaria da eta UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren komunikazio digitaleko teknikaria.

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Los últimos avances en el ámbito de las energías renovables marinas o la proliferación de los microplásticos fueron algunos de los temas que componen la última edición de NAUKAS PRO. Una cita en la que el personal investigador se sube al escenario del Euskalduna Bilbao para hablar de las investigaciones más destacadas del momento en un ámbito concreto.

En esta ocasión el personal investigador de la Universidad del País Vasco, de la Estación Marina de Plentzia (PiE-UPV/EHU), AZTI, Tecnalia o el CSIC acercaron las últimas investigaciones relacionadas en el ámbito marítimo.

La conferencia Las batimetrías, los ojos del fondo marino corre a cargo de Gemma Ercilla Zarraga, investigadora del Instituto de Ciencias del Mar-ICM-CSIC.



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo Naukas Pro 2024: Las batimetrías, los ojos del fondo marino se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irudia: Metabertsoa, edo «mundu birtual» operatiboen kopuru mugagabearen irudikapena. (Argazkia: cottonbro studio – Sinpletasun legala lizentziapean. Iturria: Pexels)

Jesús Zamora oso eszeptikoa da multibertsoaren etorrera dela eta. No metaverse in sight (& 2) artikuluan azaltzen ditu eszeptizismo horren arrazoiak.

Zulo beltz supermasibo batek materia irensten du muga teorikoa baino 40 aldiz gehiago. Beraz, huts handi bat dago unibertso goiztiarraren ereduetan: Rapidly growing black holes in the early universe.

Gauzak ahazteak izugarri sumintzen gaitu, baina ahanzturak badu arrazoi bat: The evolutionary benefits of forgetting.

Izar nano bat eta erraldoi bat bereiztea funtsezkoa da astrofisika alorreko ikerketan, baina baita lortzen zaila ere. DIPCko ikertzaileek argitzen digute kontua: Photometric segregation of FGK dwarf and giant stars.

Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.

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Del petróleo extraído en la Amazonía ecuatoriana por una empresa española, Ecuador apenas se queda con el 21 % de los ingresos. Y ello a pesar de soportar buena parte de los impactos ambientales y las transformaciones culturales en las comunidades indígenas como consecuencia de las extracciones.

Vista aérea de parte de las intalaciones de estracción de petróleo en la Amazonía ecuatoriana. Fuente El Santo Films / Izar Films

El último trabajo del grupo de investigación Life Cycle Thinking de la UPV/EHU muestra que el 79 % del dinero procedente del petróleo de los bloques 16 y 67 de Ecuador va a países enriquecidos: el 20 % lo ganan las empresas de extracción, el 21 % las refinerías y los intermediarios en la distribución y el 38 % el gobierno de España a través del impuesto especial sobre hidrocarburos que se aplica por la falta de sostenibilidad. “El hecho de que en el país de origen del recurso, Ecuador, solo se quede el 21 % de los ingresos demuestra que la distribución de beneficios y daños no es equitativa. Nuestro estudio ha convertido en cifras el desigual reparto de los impactos económicos y ambientales de la explotación del petróleo en el norte y en el sur global”, ha explicado Ortzi Akizu Gardoki, investigador de la Escuela de Ingeniería de Vitoria-Gasteiz de la UPV/EHU.

Fuente: Eugenio, C. et al (2024)

Ecuador produce anualmente unos 175 millones de barriles de petróleo, cuya exportación constituye la principal fuente de ingresos del país. Hay más de 80 bloques repartidos por todo el país, pero los que más polémica generan son los de la selva amazónica, por los daños sociales y ecológicos que provocan. En concreto, los bloques 16 y 67 sobre los que ha incidido la labor de la Universidad del País Vasco se encuentran en el Parque Nacional Yasuní, situado en esa zona, uno de los lugares del mundo con una mayor biodiversidad. Estos pozos han sido elegidos para la investigación por la urgencia de cuantificar el equilibrio entre los impactos y los beneficios que generan las extracciones sobre la naturaleza y sus comunidades indígenas. También porque Repsol ha sido quien ha explotado estos dos bloques durante 24 años: «No se sabe si el combustible que compramos procede de uno de esos dos bloques, pero sí tenemos gasolineras de esa compañía en el País Vasco. El estudio ha servido para impulsar el objetivo de concienciar a los usuarios finales de aquí sobre la responsabilidad que tenemos en los impactos del petróleo que se extrae en la Amazonia”, ha aclarado Akizu Gardoki.

La investigación ha llenado una laguna existente al respecto. De hecho, es la primera vez que se cruzan los datos relativos a los beneficios obtenidos de la explotación de estas dos zonas con la huella ecológica. Se concluye que, de media, la propia Amazonia soporta directamente el 19,6 % de las emisiones equivalentes de CO2 producidas por la producción y el consumo.

El ciclo de vida del petróleo

Para lograr estos resultados, el equipo de investigación ha utilizado el análisis del ciclo de vida del petróleo. Con el fin de poder comparar los datos, se ha tenido en cuenta la huella de carbono que se produce cuando lo utilizamos como combustible en vehículos particulares. Es decir, han cuantificado las emisiones de CO2 que se producen desde el momento en que se extrae el petróleo de los dos bloques del Parque Nacional Yasuní, se transporta a las refinerías, se trata y se distribuye a las gasolineras, hasta que sale por el tubo de escape de los coches. Los resultados indican que el 38,7 % de las emisiones se producen directamente por mantener el motor en marcha, el 37,1 % durante la construcción del vehículo y las infraestructuras, y el 24,3 % en los procesos de extracción, refinamiento y distribución.

Akizu Gardoki desea despertar la conciencia de los consumidores finales a través de los siguientes datos: “Se pone de manifiesto la gran responsabilidad de las personas que van al volante. En muchas ocasiones solo miramos el CO2 que sale por el tubo de escape, pero debemos ser conscientes de que la huella ambiental que genera la acción de conducir es más larga y de que también se producen daños en otros países. No somos responsables de los modelos energéticos creados por empresas privadas y gobiernos, pero podemos ser agentes de cambio”.

Impacto social en las comunidades indígenas Fuente: Wikimedia Commons

Además del impacto medioambiental, el estudio de la UPV/EHU también ha analizado el impacto social de las extracciones del Parque Nacional Yasuní en los grupos indígenas locales. “Hemos mantenido largas entrevistas con representantes de grupos de la etnia huaorani —señala el investigador— y hemos detectado impactos graves en la calidad de vida. También transformaciones culturales, que no tienen vuelta atrás. Entre otras cosas, hemos visto que se ha producido la dependencia del modelo económico y la pérdida de algunos hábitos, como consecuencia de la civilización”. Por otra parte, el estudio concluye que la explotación del petróleo en la Amazonia ha provocado la aparición del alcoholismo y el aumento de los casos de violencia de género.

Sin embargo, según el líder de Life Cycle Thinking, en el análisis se ha comprobado que las empresas y los gobiernos no cuantifican los daños sociales y ecológicos: “Lo hacen de forma intencionada, porque la falta de medición permite seguir generando impactos y permite pagar una compensación arbitraria por daños no cuantificados”.

El estudio de la Universidad del País Vasco supone una aportación a este primer paso para conocer la relación entre los beneficios y los impactos, pero el autor ha subrayado que es necesario dar más pasos. Por ejemplo, con vistas a reducir los impactos, propone empezar a indicar el origen del petróleo en las gasolineras: “Así como nos hemos acostumbrado a preguntar de dónde procede la fruta que compramos y estamos dispuestos a pagar el doble por las manzanas de productores locales, miremos de dónde viene el combustible que ponemos en los vehículos y de qué manera se produce. La sociedad vasca tiene el potencial de generar cambios en el actual modelo energético”.

 

Referencia:

Cinta Eugenio, Jacid Montoya-Torres, Ortzi Akizu-Gardoki, Leire Urkidi, Unai Villalba-Eguiluz , Carlos Larrea, Sylvia Pappuccio, Angélica Calle-Calderón, Dania Quirola (2024) Environmental impacts of oil extraction in blocks 16 and 67 of the Yasuní Reserve in the Amazonian Forest: Combined qualitative and Life-Cycle Assessment Science of The Total Environment doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.175189

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo El impacto en la Amazonía del petróleo que consumes aquí se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Carolina Martínez

Batez ere haurrentzako ipuin ilustratuen liburuengatik ezaguna den arren, Beatrix Potter naturaren miresle eta artista botaniko bikaina ere izan zen. Ingalaterran jaioa, ehunka xafla xehatu eta zehatz margotu zituen, eta horiekin onddo eta likenen edertasun ezkutua agerian jartzea lortu zuen. Linda Learren arabera (bere biografoetako bat), «Potterrek ez zituen inoiz ikusi artea eta zientzia elkar baztertzailetzat; ikusten zuena erregistratu zuen erantzun estetiko bat gogora ekartzeko».

Potterren eskuizkribua, izenburuak dioen bezala, esporen ernetzea eta ondorengo garapenari buruzkoa da, nahiz eta bera ez izan prozesu horiek aztertzen lehena. Australian National Herbariumen webgunean adierazten da ikerketa horien adierazle nagusia Heinrich Anton de Bary (1831-1888) izan zela, laborategiko teknika zainduak garatzen aitzindaria onddoen bizi zikloak aztertzeko. Bere argitalpenak 1872tik aurrera egin ziren, eta sinesgarritasun handia lortu zuten.

1. irudia: Beatrix Potter britainiar idazlea, ilustratzailea eta naturalista izan zen. (Argazkia: Charles G.Y. King – domeinu publikoko argazkia. Iturria: Wikimedia Commons)Onddo eta likenei buruzko ikerketa eztabaidatsua

Beatrix Potterrek likenen benetako izaerari buruzko hausnarketak ere sartu zituen bere lanean; XIX. mendearen amaieran eztabaida gogorra zegoen gai horri buruz. Batzuek deskribatu dute komunitate espezializatuarentzat landare horiek «benetako buruhaustea» zirela. 1860ko hamarkadan, Simon Schwendener (1829-1919) botanikari suitzarrak iradoki zuen likenak onddo baten eta alga baten konbinazio estu eta ehundua zirela. Nahiz eta ondorengo lanek frogatu zuten Schwendenerrek arrazoi zuela, likenek onddoak eta algak baitituzte, hasiera batean ideia horiek etsaitasun handia eragin zuten bere parekoen artean, iseka bidegabeak eraginez.

Simon Schwendener garai hartako mikroskopista onenetako bat zen, eta 1867 inguruan hamarkada bat baino gehiago zeraman likenak aztertzen. Australian National Herbariumeko webguneak informatu duenez, onddo/alga loturaren xehetasun mikroskopikoak deskribatzen zituen artikulu bat argitaratu zuen 1869an, eta une hartako likenologo gehienek ideia hori baztertu zuten sutsuki. 1870eko eta 1880ko hamarkadetan, beste biologo batzuek ikerketa gehiago egin zituzten gaiari buruz, bai Frantzian, bai Alemanian, eta haien ondorioek ere botanikari suitzarrak defendatutako lotura erakusten zuten. Hala ere, ez zituzten aditu nabarmenak konbentzitu, eta hipotesi duala ukatu egin zen mende osoan zehar, baita hurrengo mendearen hasieran ere (Australian National Herbarium).

1897an Beatrix Potterrek bere lana aurkeztu zuenean, eta baztertua izan eta gutxira erretiratu zuenean, likenen izaerari buruz zuen jarrera ez zen argi geratu. Jatorrizko eskuizkribua ez zegoen eskuragarri eta, beraz, gerora bere ekarpenak aztertu ondoren zalaparta handia sortu zen.

Gogora dezagun, bestalde, Beatrix Potterrek kode konplexu batean idatzita utzi zuela ia ulertezina zen eguneroko bat. 1966an, ordea, aipatutako Leslie Linder idazleak eguneroko hori deskodetzea lortu zuen, eta The Journal of Beatrix Potter from 1881 to 1897 izeneko liburu batean argitaratu zuen. Itzultzaileak ohar bat sartu zuen orri oinean eta, bertan adierazten zuen, dirudienez, Beatrix Potterrek sinbiosian bizi ziren bi kidek osatzen zituztela zioela. Argitu beharra dago termino hori espezie ezberdinetako bi organismoren arteko iraupen luzeko edozein interakzio biologiko eta esturi dagokiola. Terminoa 1877an sartu zuen Albert Bernhard Frank (1839-1900) botanikari alemaniarrak, eta, ondoren, «elkarrekiko onuragarria den lotura batean elkarrekin bizi diren organismo» gisa onartu zen.

2. irudia: Beatrix Potter-en egunerokoa, 1881etik 1897ra. Leslie Linder-ek transkribatuta Potter-ek idatzitako kodetik. (Iturria: Mujeres con Ciencia)

British Mycological Society webgunean adierazten denez, idazle ospetsu batzuek balioa eman zioten Linderrek idatzitako oin oharrari. Beraz, Potterrek Schwendener zuzen zegoela konbentzitu zion lan bat egin zuela iradoki dute, eta «establishment zientifiko elitista kontserbadore batek baztertu zuela».

Hortik aurrera, gertakarien interpretazioa nahastu egiten da; izan ere, interpretazio batzuen arabera, Potter ez zegoen ados lotura sinbolikoaren ideiarekin. Emakume amateur gisa literatura espezializatua eskuratzeko zailtasun handiak zituela esan izan da, eta horregatik bere inguruan nagusi ziren Schwendenerren aurkako jarrerei nagusitasuna eman ziela.

Tom Wakeford biologo eta idazleak, Linnean Societyko kideak, ere parte hartu zuen eztabaida horretan. 2001ean argitaratutako Liaisons of Life (Bizitzaren loturak) liburuan esaten zuen Potter komunitate biologiko ofizialetik bota zutela Londresko institutu ospetsuenetan nagusi zen pentsamolde estuagatik. «Kideek uko egin zioten Beatrixen ebidentzia zientifikoak onartzeari, hark esaten zuen likenak, zuhaitz enborretako biztanleak, itsasoko kostaldeak, arrokak eta hormak […],  harreman estuan zeuden bi organismok eginak zirela, ez batek».

Interpretazio horren arabera, «Potter historiaren alde zuzenean egongo zen», azaldu du British Mycological Society webguneak. Hala ere, oraintsuagoko urteetan komunitate espezializatuaren zati batek argudiatzen du Potterrek benetan uste zuela likenak organismo bakarrak zirela eta ez bi espezie ezberdinen elkarbizitzaren emaitza. Leslie Linder itzultzailearen oin oharra, azpimarratzen dutenez, oker zegoen.

Akats hori Beatrix Potterri buruz idatzitako hainbat biografiatan errepikatu zen. Aipatutako egileak, Linda Learrek, adibidez, ilustratzailearen likenei buruzko ikuspegiari behar baino kreditu gehiago eman ziola aitortu du. Zehaztu duenez, «Potterren sinbiosia onartzeari dagokienez, eman ditudan argudioak gehiegi neurriz kanpokoak eta okerrak dira», baieztatu du. Baina Linda Learrek gaineratu duenez, «sinesgarritasuna eman beharko litzaieke [Beatrix Potterrek] hainbat liken espezieri buruz egindako behaketa zainduei eta hausnartuei, eta arlo profesionalean [analitikoki] espekulatzeko emakume ausart gisa erakutsitako adoreari».

Suari egur gehiago gehitzeko, Miamiko Unibertsitateko biologiako irakasle, mikologian aditu eta idazle zientifiko Nicholas Moneyk honako hau argudiatzen du: «Potterrek uste zuen likenak bere klorofila propioa sor zezaketen onddoek osatzen zituztela». Zientzialariak gaineratu duenez, aipatutako William Thistleton-Dyer Keweko Lorategi Botanikoko zuzendariak «mespretxatzaile agertu zen Beatrix Potterrekin; izan ere, lan hori egiten ari zenean, frogatuta zegoen likenak onddo baten eta bazkide fotosintetiko baten arteko lotura zirela. Potter alde okerrean argudiatzen ari zen» (The British Mycological Society).

Hala ere, Nicholas Moneyk onartzen du «[Potterren] onddoen marrazkiak ederrak eta zientifikoki zorrotzak» zirela; eta aitortzen du bere akuarelen zehaztasunak aukera eman diela mikologo modernoei onddoak identifikatzeko. Azkenean, ondorioztatu du «hori dela mikologiari egin dion ekarpen garrantzitsua». Izan ere, Potterren marrazketa teknikorako trebezia miragarria benetan aitortu eta goraipatu dute gaian adituak diren guztiek.

3. irudia: Hygrocybe coccinea onddo bateko ugalketa sistemaren ilustrazio mikologikoa. (Ilustrazioa: Beatrix Potter – domeinu publikoko irudia. Iturria: Wikimedia Commons)

Eztabaida oraindik ez dago erabat itxita. The British Mycological Society webgunean irakur dezakegu zenbait egilek defendatzen dutela Beatrix Potter «zientzialari garrantzitsua izan zela, baina bere bidean viktoriar elitistek geldiarazi zutela». Ordea, gehiengoa dira alegatzen dutenak beren egunerokoaren irakurketa zehatzagoak iradokitzen duela baieztapen horiek gehiegizkoak direla. Hori esanda, gogoratu behar da urte haietako komunitate zientifikoaren misoginia oso nabarmena zela, eta Linnean Societyn, adibidez, 1905era arte ez zela emakumerik onartu kide gisa; eta hori eztabaida luze eta beroen ondoren besterik ez zen lortu.

Zenbait iturrik aipatzen duten beste alderdi baten arabera, Beatrix Potterren egunnerokoaren irakurketa arretatsuak iradokitzen duela bere motibazio nagusia talentua eta jakingura okupatzeko eta diru pixka bat irabazteko jarduera bat bilatzea zela. Bere helburu nagusia, orduan, independentzia ekonomiko eta pertsonala berrestea izango zen, emakumeentzako aukerak oso mugatuak ziren garai batean. Horren harira, Linda Learrek honako hau idatzi du: «Ez dut uste Beatrixek mikologo izateko anbizioa zuenik […]. Idatzi zuen ikerketa artikuluak lan gehiago behar izan zuenean, interesa galdu zuen zerbait egokiagoaren alde».

Antzeko ildo batean, Australian National Herbariumeko webguneak parte hartu du eztabaidan, honako hau argudiatuz: «gertakari horrek [artikulua baztertzeak] amaiera eman zien Potterrek onddoei buruz egindako ikerketei, etsipenaren edo haserrearen ondorioz». Gainera, orrialde horrek honela jarraitzen du: «ez dago informaziorik amateur eta emakume gisa Potterrek nagusi ziren aurreiritzi gogorrei aurre egin zienari buruz».

Hala ere, kontraesanen bat detektatzen da; izan ere, orrialde horrek berak dio monografia erretiratu ondoren, Potterrek hurrengo bi urteetan mikroskopioan 70 marrazki berri ekoizten jarraitu zuela. Charles McIntoshi bidali zion azken gutun ezagunean, 1897ko irailean, artikulua erretiratu eta bost hilabetera, Potterrek ernetzea eta garapenari buruzko emaitza berriei buruz idazten zuen. Laburbilduz, «noiz eta zergatik, azkenean, utzi zion onddoekin lan egiteari, ezezaguna da», ondorioztatzen du orrialde horrek.

Linnean Societyk baztertutako Beatrix Potterren artikuluari buruzko eztabaidaren zirrikituek hainbat arlotan eztabaidatutako gai bat argitzen dute. Australian National Herbariumen azaltzen den moduan: «bera bizi zen bitartean bere lana ez ezagutzea bezain ergela izan da orain bere lorpenei buruzko goraipamen sutsuak egitea». Egia esan, emakume zientzialarien ekarpenen benetako dimentsioaz haratago joateak pozoi kaltegarri bat izan daiteke kausa zuzen batentzat, hain zuzen ere, ahanztea ekiditea.

Amaitzeko, esan beharra dugu XIX. mendetik XX. menderako aldaketaren inguruan, Beatrix Potterrek haurrentzako liburu ilustratuak idazten eman zuela denbora. Estilo naturalista zehatzari esker eta bere kontakizunekin batera aurkeztutako marrazkien edertasuna zela eta, bere garaiko haurrentzako ipuinen idazle nagusi eta ospetsuenetako bat bihurtu zen. Fikzioaren eta mikologiari buruzko jarduera zientifiko baten arteko uztartze bitxia.

Iturriak:

• Beatrix Potter, Australian National Herbarium
• Byron Breedlove, Beatrix Potter, Author, Naturalist, Mycologist, Emerg Infect Dis. 25(9) (2019) 1786–1787
• 1890’s Charles McIntosh, the Perthshire Naturalist, and Beatrix Potter, Perthshire Naturalist
• Beatrix Potter, también naturalista. Efemérides. Mujeres con ciencia, 2015eko uztailak 28a
• Lear, Linda (2007). Beatrix Potter: a life in nature. Martin’s Press, New York
• Linder, Leslie. The Journal of Beatrix Potter from 1881 to 1897. Penguin UK. 2012
• Pitt, Charles C. (1919). A short history of lichenology. The Bryologist 22, 77-85
• Notes from the Royal Botanic Gardens Edinburgh 44, 607-627

Egileaz:

Carolina Martínez Pulido Biologian doktorea da eta La Lagunako Unibertsitateko Landare Biologiako Departamentuko irakasle titularra. Bere jarduera nagusia dibulgazio zientifikoa da eta emakumeari eta zientziari buruzko hainbat liburu idatzi ditu.

Mujeres con Ciencia blogean 2024ko maiatzaren 22an argitaratu zen artikulua: Beatrix Potter (1866-1943), asombrosa y controvertida estudiosa de hongos y líquenes.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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El 25 de mayo de 2008 aterrizó sobre la superficie de Marte la sonda Phoenix y, con ella, muchos de los sueños sobre el planeta rojo que habían alimentado, hasta entonces, la imaginación de varias generaciones. No era la primera vez que llegábamos allí, ni fue la última, pero Phoenix sí fue nuestra Cook o nuestra Peary, esto es, nuestra pionera de la exploración polar marciana.

Impresión artística de la sonda Phoenix.
Créditos: NASA/JPL/Corby Waste

El objetivo de la misión Mars Phoenix Lander era ayudar a reconstruir la historia geológica del agua en Marte, así como su pasado climático, y estudiar la química del suelo para dilucidar si en algún momento fue capaz de albergar vida. Desde 2001 se sabía, gracias al orbitador Odyssey, que había grandes cantidades de hielo en el subsuelo marciano a latitudes superiores a 55 º, Phoenix —tras el fracaso de la Mars Polar Lander que, en 1999, trató de aterrizar en el polo sur marciano— fue hasta Green Valley, en las planicies septentrionales de Vastitas Borealis, para comprobarlo, pero no solo iba equipada con instrumentos científicos. También llevaba consigo testimonios, historias, visiones y melodías.

Lugar de aterrizaje de la sonda Phoenix: Green Valley, en las tierras bajas septentrionales de Vastitas Borealis, muy cerca del casquete polar norte.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/MSSS

En algunas fotos de la sonda se puede observar sobre la cubierta un miniDVD con el título Visiones de Marte; una versión actualizada —y mucho menos mítica, aunque no menos interesante— del disco dorado de las Voyager. Y sí… como era de esperar, el científico y divulgador Carl Sagan tuvo algo que ver en el proyecto.

El miniDVD Visiones de Marte sobre la cubierta de la Mars Phoenix, fotografiado desde la superficie del planeta.
Créditos: NASA/Jet Propulsion Lab-Caltech/University of Arizona

La idea, en esta ocasión, nació en 1991 de la mano del ingeniero Louis Friedman, confundador de la Planetary Society junto con el propio Sagan, que en aquel momento era el presidente, y Bruce Murray. Desde finales del siglo XIX y durante gran parte del siglo XX, Marte había sido el protagonista de innumerables aventuras e historias de ciencia ficción y estas, a su vez, habían inspirado a la generación de científicos que había hecho posible que llegáramos hasta nuestro vecino planetario, así que, ¿por qué no recopilar las más significativas y enviarlas allí? Quince años después de las Voyager, la tecnología había avanzado lo suficiente como para poder hacerlo sin un coste prohibitivo: del vinilo se había pasado a las cintas magnéticas, de las cintas magnéticas, al CD y, del CD, al DVD. Ahora se podía almacenar una cantidad de información mucho mayor en mucho menos espacio.

La primera versión de Visions of Mars, cuyo desarrollo corrió a cargo del artista y divulgador Jon Lomberg —colaborador habitual de Carl Sagan y director artístico de Cosmos—, partió a bordo de la misión soviética Mars 96, que acabó en el fondo del Pacífico poco después del despegue. Sin embargo, el proyecto resurgiría de sus cenizas —y no se me ocurre mejor forma de expresarlo— poco más de una década después, cuando se actualizaron y remasterizaron los contenidos para enviarlos al planeta rojo en la misión Mars Phoenix Lander.

Jon Lomberg y John Robert Colombo, con la inestimable ayuda y asesoramiento de la escritora Judith Merril —así como acceso a su extensa biblioteca—, hicieron una selección de obras de ciencia ficción con la que intentaron representar, de la manera más global posible, la historia de nuestras percepciones de Marte a través del tiempo y su influencia en la cultura popular. Así, volvieron a su hogar clásicos anglosajones como Una princesa de Marte, de Edgar R. Burroughs; La guerra de los mundos, de H. G. Wells, o Crónicas marcianas, de Ray Bradbury. Pero también la soviética Estrella Roja, de Alexander Bogdanov (Rusia); Il tre cosmonauti, de Umberto Eco (Italia); Auf zwei Planeten, de Kurd Lasswitz (Alemania), o El atardecer, 2217 d. C., de Ryu Mitsuse (Japón). Y no solo obras de ficción; también se incluyeron algunos de los ensayos más influyentes de la historia de la investigación marciana, como los escritos por Giovanni Schiaparelli y Percivall Lowell. El propio Jon Lomberg diría:

Esta asociación [entre el programa espacial y la ciencia ficción] es lo que nos ha inspirado a enviar este disco a Marte, para honrar y conmemorar el papel que ha desempeñado la ciencia ficción a la hora de alimentar los sueños de las personas que diseñaron, construyeron, volaron y financiaron las misiones que finalmente cruzaron el espacio. ¿Habríamos llegado tan lejos sin estas visiones que nos inspiraron?

Sin embargo, Visiones de Marte no incluía solo textos, sino que en él podemos encontrar todo tipo de expresiones culturales: ilustraciones y fotografías, emisiones de radio —no podía faltar la famosa retransmisión de Orson Welles de La guerra de los mundos, de 1938—… y una lista con los nombres de las 250 000 personas que quisieron formar parte, de alguna manera, de esta misión, incluidos todos los miembros de la Sociedad Planetaria.

Ilustración de 1906 de la edición belga de La guerra de los mundos de H. G. Wells incluida en Visions of Mars.

Como si una cápsula del tiempo se tratara, Arthur C. Clarke, Louis Friedman y Judith Merrill dejaorn mensajes para los colonos del futuro. También otra persona que, de haber seguido todavía entre nosotros, hubiera cumplido noventa años el pasado 9 de noviembre:

Cualquiera que sea la razón por la que estáis en Marte, me alegro de que sea así. Y desearía estar con vosotros.

Carl Sagan

Bibliografía

NASA (2008). Phoenix Landing. Mission to the Martian Polar North [press kit].

The Planetary Society (s. f.). Visions of Mars.

The Planetary Society (s. f.). Visions of Mars. Then and now.

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Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Mars Phoenix: la primera biblioteca de Marte se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Fernando Plazaola

Artikulu hau Geologia 1-Fisika 0 artikuluaren jarraipena da, bertan William Thomson (Lord Kelvin) fisikari ospetsua partidako «galtzailetzat» jo nuen. Aitzitik, Fisikaren arrakasta hain handia ez zenean Fisikak partida berdintzea lortu zuela azaltzen da artikulu honetan; Luis Alvarezen eskutik bereziki (1968ko Fisikako Nobel Saria jaso zuena).

Alvarez joko dut partidaren «irabazletzat», hein handi batean bera izan zelako Lurrak duela 65 milioi urte meteorito baten inpaktua jaso zuela proposatu zuen ikertzailea. Aipatutako hipotesia Alvarez fisikariak eta lankideek 1980. urtean Science aldizkarian argitaratu zuten. Bertan, gainera, dinosauroen suntsipenaren ardura meteorito horri eman zioten. Izan ere, azken iraungipen/suntsipen masiboak adin hori du eta bera erabiltzen da Kretazeoaren eta Paleogenoaren arteko muga ezartzeko (mugari K/Pg muga deritzo).

Science aldizkariko argitarapen horrek sortu zuen zirraraz, egonezinaz eta diziplina arteko eztabaida zientifiko aberatsaz dihardu artikulua.

Irudia: Alvarez fisikariak eta bere lankideek 1980. urtean Science aldizkarian argitaratu zuten hipotesia: duela 65 milioi urte, Lurrak meteorito baten inpaktua jaso zuen. (Argazkia pixabay lizentziapean. Iturria: Pixabay)

Aurkikuntza bat egiten denean, ahaztu egiten gara horraino heltzeko igaro behar izan den bide malkartsuaz, sortu diren kezkez, zalantzez… Nire uste apalean, aurkikuntza berak baino irakaspen handiagoa hura lortzeko egindako bideak eman diezaguke. Hizpide dugun dinosauroen suntsipenaren adibidea oso adierazgarria da. Horregatik, bide malkartsu horretan gertatutako hainbat gauza kontatzen dira artikuluan, hala nola, ikerketa zientifikoaren munduan maiz gertatzen den «migrantearen efektua» deitu dudana, komunitate zientifikoan gerta daitezkeen jeloskeriak, parekideen berrikuspena prozesuan gerta daitezkeen «subjektibotasunak» eta halaber, ikerketa arloaren adituen ezinegona eta erreakzioak hipotesi iraultzaile bat eremutik kanpoko zientzialariek egina bada.

Hipotesi iraultzailea Science aldizkariko argitarapenean proposatu ostean beste 10 urte pasa ziren oin sendoak zituela ziurtatu arte. Tartean, fisikarien eta geologo/paleontologoen arteko borroka zientifiko eta ez-zientifiko itzela dago. Hainbat arlotatik kritika zorrotzak egin zitzaizkion proposamen ausart horri, baina Chixulub kraterra topatu zenean gehienak isildu ziren. Zoritxarrez, hipotesiaren proposatzaile nagusiak, Luis Alvarezek, ez zuen istorioaren amaiera dastatzeko aukerarik izan.

Benetako istorioa ondo jarraitu ahal izateko, artikuluaren lehen bi ataletan Geologiaren eta Paleontologiaren historiari sartu-atera labur bat egiten zaio eta bertan 1980 arte nagusiak ziren ereduak azaltzen dira.

Istorioaren 3. atala Apeninoen erdialdean hasten da, bertan oso agerian baitago K/Pg muga (Zumaiako Flyschean ere). Gutxi gorabehera 1 cm-ko lodiera duen buztinezko geruza bat dago, fosilik gabea. Mugaren azpian, Kretazeoko goi estratuetan/geruzatan foraminiferoak ugariak eta hondar aleak bezain handiak dira. Mugaren gainean, Paleogenoko lehen estratuetan berriz, oso gutxi ageri dira, eta aurkitzen direnak txikiak dira. Honek hainbat galdera dakar: Zergatik desagertu ziren ia erabat foraminiferoak? Ba al du fosilik gabeko buztinak suntsipenarekin zerikusirik? Galdera horiek erantzuteko, bereziki Luis Alvarez fisikariak, hipotesi desberdinak aztertzen ditu eta 1980n Science aldizkari ospetsuan aipaturiko hipotesi iraultzailea argitaratzen dute.

Aipatutako hipotesiak hamarkada osoan zehar komunitate zientifikoan orro galanta egin zuen, eta lan honetan erreakzio eta eztabaida sutsuen nondik-norakoak sakontasunez aztertzen dira.

Duela 65 milioi urte gertatutako kontingentzia horren ondoriozko eboluzio naturalak, gu, Homo sapiensak, munduko nagusi egin gaitu. Yucatánen jauzitako tamainako meteoritorik ez balitz existitu, dinosauroak mundu honetako nagusiak izaten jarraitu zuketen, ziur aski. Beraz, egun ezagutzen dugun Homo sapiens kontingentzia baten ondorio da, eta nork daki beste kontingentzia batek ez ote duen beste nagusi bat ekarriko mundura.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Geologia 1-Fisika 1: duela 65 milioi urte Lurraren aurkako meteorito baten inpaktuaren afera
• Laburpena: Artikulu hau «Geologia 1-Fisika 0» artikuluaren jarraipena da, non xx. mendeko, eta bereziki mendearen lehen erdiko fisikaren nagusitasuna, ez zela arlo guztietara heldu erakutsi zen. Izan ere, Lurraren adinaren ezagutzan Geologiak gol galanta sartu zion Fisikari. Bigarren artikulu honetan, berriz, azalduko dut, xx. mendearen laugarren laurdenean, Fisikaren arrakasta hain handia ez zenean Fisikak partidua berdintzea lortu zuela, 1968ko Fisikako Nobel Saria jaso zuen Luis Walter Alvarezen eskutik bereziki. Hein handi batean bera izan baitzen Lurrak meteorito baten inpaktua duela 65 milioi urte jaso zuela proposatu zuena. Azken iraungipen/suntsipen masiboak adin hori du eta adin hori erabiltzen da Kretazeoaren eta Paleogenoaren arteko muga ezartzeko. Hipotesi hori azken suntsipen masiboaren kausa bezala 1980. urtean Science aldizkarian argitaratu ostean komunitate zientifikoan sortu zuen zirraraz, egonezinaz eta diziplina arteko eztabaida zientifiko aberatsaz arituko da artikulua. Artikuluak bide emango digu, baita ere, ikerketa zientifikoaren munduan maiz gertatzen den «migrantearen efektua» deitu dudana azaleratzeko, arazoei aurre egiteko bide desberdinak erakusteko, kuriositate zabaleko pertsonen garrantzia, komunitate zientifiko desberdinetan, eta baita bakoitzean ere, gerta daitezkeen jeloskeriak, parekideen berrikuspena prozesuan gerta daitezkeen «subjektibotasunak» eta, halaber, ikerketa arloaren adituen ezinegona eta erreakzioak hipotesi iraultzaile baten aurrean, hipotesia eremutik kanpoko zientzialariek egina bada.
• Egilea: Fernando Plazaola
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 153-199
• DOI: 10.1387/ekaia.23754

Egileaz:

Fernando Plazaola UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Elektrizitatea eta Elektronika Saileko ikertzailea da.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Los fractales son unos curiosos objetos matemáticos que gozan de una cierta popularidad fuera de la comunidad matemática, y científica, desde que el matemático polaco, nacionalizado francés y estadounidense, Benoît Mandelbrot (1924-2010), considerado el padre de la geometría fractal, realizara una importante labor divulgativa sobre ellos, primero con el artículo ¿Qué longitud tiene la costa de Gran Bretaña? (Revista Science, 1967) y posteriormente con los libros Los objetos fractales: forma, azar y dimensión (1975) o La geometría fractal de la naturaleza (1982), entre muchos otros.

En la entrada del Cuaderno de Cultura Científica titulada Sucesiones fractales hablábamos de un tipo de sucesiones de números enteros que compartían con los objetos fractales una de sus propiedades definitorias, la autosemejanza (para una explicación divulgativa de las mismas puede leerse la entrada Fractus, arte y matemáticas). Más aún, en una entrada posterior, titulada Sucesiones fractales: del número a la nota musical, explicábamos como el compositor minimalista estadounidense Tom Johnson (1939) las había utilizado en algunas de sus composiciones musicales, por ejemplo, La melodía racional XV y la pieza La vie est si court, las cuales fueron explicadas en dicha entrada.

Fotograma del video “Illustrated Music #6, Rational Melody XV” del canal de YouTube del compositor Tom Johnson, al que podemos ver en el mismo

 

La “sucesión del infinito” que, en particular, es una sucesión fractal y de la que vamos a escribir en esta entrada, fue descubierta por el músico danés Per Nørgård, que la utilizó como base matemática de muchas de sus composiciones musicales.

Per Nørgård, descubridor de la sucesión del infinito

El compositor, teórico de la música y profesor danés Per Nørgård (1932) es una figura fundamental en la música danesa contemporánea. Ha escrito alrededor de 400 composiciones, que incluyen seis operas, ocho sinfonías, tres ballets, música para orquesta, conciertos, obras corales y vocales, música de cámara, piezas para instrumentos solistas y también bandas sonoras para películas. Entre sus composiciones más importantes se podrían citar Voyage into the Golden Screen / Viaje a la pantalla dorada (1968), para orquesta, la Sinfonía no. 2 (1970), para orquesta, la ópera Gilgamesh (1972), premiada con el Nordic Music Prize en 1974, la Sinfonía no. 3 (1972), para dos coros y orquesta, la ópera Siddharta (1979), la pieza para un solo instrumento de percusión I Ching (1982) o la ópera Det Guddommelige Tivoli / El circo divino (1982). Además, ha recibido muchos reconocimientos a lo largo de su extensa carrera, como el Premio (internacional) Ernst von Siemens, conocido como el Premio Nobel de la Música, en 2016, o el Premio (internacional) Wihuri Sibelius, en 2006, por mencionar algunos.

Fotografía del compositor danés Per Nørgård (1932)

 

Si consultamos la biografía de Per Nørgård que aparece en la base de datos sobre compositores del Institut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique (IRCAM), un instituto francés de investigación sobre música y acústica, asociado al Centro Nacional de Arte y Cultura Georges Pompidou de París (cuya dirección web es brahms.ircam.fr), se mencionan las siguientes cuestiones respecto a su música. “Tras experimentar con collages musicales a finales de la década de 1950, Per Nørgård centró su atención en la música serial en los primeros años de la nueva década, desarrollando su propia técnica conocida como sucesión del infinito”, que es una de las herramientas musicales más importantes del conjunto de su producción musical. Además, no podemos olvidar que esta sucesión del infinito es un objeto matemático, una sucesión de números enteros con una serie de propiedades que la hacían interesante para las composiciones musicales que Per Nørgård quería componer y que utilizó en obras como Viaje a la pantalla dorada (1968), la Sinfonía no. 2 (1970), la Sinfonía no. 3 (1972) o I Ching (1982). Además de la sucesión del infinito, también utilizó el número de oro y la sucesión de Fibonacci, aunque en menor medida.

Por otra parte, “en 1979, durante una exposición en el Museo de Arte Moderno de Luisiana (Dinamarca), el compositor descubrió la obra del pintor suizo, uno de los primeros artistas asociados con el Art Brut (arte marginal), Adolf Wölfli. La interpretación de los criptogramas del artista esquizofrénico atrajo la práctica compositiva de Nørgård hacia el expresionismo. El resultado es un juego de intensidades, cambios bruscos de humor y modificaciones violentas del sonido y, además, un desbordamiento del flujo musical. Esta aparición del conflicto y la irracionalidad en su obra es una respuesta directa a la última década de composiciones matemáticamente regulares”. Entre las obras que pertenecen a este periodo están la Sinfonía no. 4 (1981) y la ópera sobre la vida de Wölfli, El circo divino (1982).

Portada del disco Per Nørgård: Iris/Voyage into the Golden Screen (1973), de la Danish National Symphony Orchestra, dirigida por Herbert Blomstedt y Tamás Vetö, en cuya imagen podemos observar la sucesión del infinito en formato musical y dibujada en espiralLa sucesión del infinito

El compositor Per Nørgård descubrió (utilizamos este término y no “inventó”, ya que es el que utilizaba el propio Nørgård) la sucesión de números enteros que bautizó con el nombre de Uendelighedsrækken (en danés), que he traducido para esta entrada como sucesión del infinito, en 1959, años antes de que los fractales se hicieran conocidos a través de la labor divulgativa del matemático Benoit Mandelbrot, y que utilizó en muchas de sus composiciones, especialmente de las décadas de 1960 y 1970. La primera obra en la que utiliza la sucesión del infinito es su obra Viaje a la pantalla dorada (1968), en la cual utiliza 1.024 elementos de la sucesión en su versión musical. La siguiente obra en la que la utilizaría es la Sinfonía no. 2 (1970), con una utilización más compleja con 4.096 elementos de la sucesión.

Si consultamos la partitura de la obra Viaje a la pantalla dorada podemos ver una versión musical de la sucesión del infinito, cuyas primeras 64 notas (interpretadas en esta obra por las dos flautas) aparecen en la siguiente imagen.

Las primeras 64 notas de la sucesión musical del infinito extraída de la composición Viaje a la pantalla dorada (1968), de Per Nørgård

A partir de la anterior imagen, extraída de la partitura de la obra Viaje a la pantalla dorada, vamos a escribir la sucesión de números enteros, que Nørgård descubrió, realizando el proceso inverso al que realizó el compositor al pasar de la sucesión de números a la sucesión de notas musicales. Para ello empezamos indicando que el punto inicial es la primera nota de la sucesión musical, que en este caso es “Sol” y que se corresponde con el número 0. A partir de ahí los números enteros de la sucesión van a indicar, para cada nota, la cantidad de semi-tonos que esa nota está por encima (positivo) de “Sol”, luego es más aguda, o por debajo (negativo), luego es más grave. Así, el segundo número es un 1 puesto que la siguiente nota es “La bemol” que es un semi-tono más alta (aguda) que “Sol” (de “Sol” a “La” subimos un tono, pero el bemol indica que baja un semi-tono, luego de “Sol” a “La bemol” sube un semi-tono). Como la tercera nota es “Fa sostenido”, que es un semi-tono más baja (grave) que “Sol” (de “Sol” a “Fa” se baja un tono, pero el sostenido indica que la nota sube un semi-tono, entonces el “Fa sostenido” es un semi-tono más bajo que “Sol”), el siguiente número de la sucesión es -1. El cuarto número es 2, ya que la cuarta nota es un “La”, un tono, luego dos semi-tonos, por encima de “Sol”. De esta manera descubrimos que los 64 primeros números de la sucesión del infinito, en correspondencia con las notas musicales de la partitura, son los siguientes.

De hecho, los 86 primeros términos de la sucesión del infinito, que es la sucesión A004718 de la Enciclopedia online de sucesiones de números enteros, son los siguientes.

0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, 2, -1, -3, 4, -1, 2, 0, 1, -3, 4, 2, -1, 4, -3, -5, 6, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, 0, 1, -1, 2, 1, 0, …

Existen varias formas de generar esta sucesión de números enteros. La más simple es mediante una fórmula recursiva.

Fórmula recursiva de la sucesión del infinito

 

En la propia fórmula recursiva ya podemos percibir las propiedades relacionadas con la autosemejanza, de hecho, la sucesión del infinito es una sucesión fractal, que buscaba el compositor y que veremos más adelante.

Un proceso iterativo infinito

Otro método de construcción de esta sucesión es un proceso iterativo infinito proyectando un “segmento” inicial de dos números, o dos notas. El segmento inicial es 0 y 1 (“Sol” y “La bemol”) y la variación entre los dos (segundo menos primero) es + 1, entonces vamos a proyectar los dos primeros términos de la sucesión utilizando esa variación de la siguiente forma. Al segundo término le aplicamos la variación 1 + 1 y se convierte en el cuarto término 2, mientras que al primer término le aplicamos el opuesto 0 – 1 y se convierte en el tercer término – 1, como se muestra en la siguiente imagen. Por lo tanto, tenemos los cuatro primeros términos de la sucesión 0, 1, -1, 2.

A continuación, avanzamos una posición y el segmento que nos va a determinar las dos siguientes notas es el segmento 1 y -1, y la variación entre los dos es -2. Ahora aplicaremos esta variación a los dos últimos términos de la sucesión que vamos construyendo, – 1 y 2. Al segundo de esos dos términos le aplicamos la variación 2 – 2 y se convierte en el sexto término de la sucesión 0, mientras que al primero le aplicamos el opuesto -1 + 2 = 1 y se convierte en el quinto término de la sucesión, como se muestra en la siguiente imagen. De esta forma quedan determinados los seis primeros términos de la sucesión 0, 1, -1, 2, 1, 0

Volvemos a avanzar una posición y el segmento que nos va a determinar ahora las dos siguientes notas es el segmento -1 y 2, por lo que la variación es +3. Aplicando, como en los casos anteriores, esta variación a los dos últimos términos construidos 1 y 0, se obtienen los dos siguientes, séptimo y octavo, -2 y 3, como se puede ver en la siguiente imagen.

Y así se continuaría, podéis observar el siguiente paso en la siguiente imagen, en un proceso iterativo infinito que nos genera la sucesión del infinito.

Existe otro proceso iterativo infinito para generar la sucesión del infinito denominado “desplegado”, pero que no vamos a explicar en esta entrada.

Construcción con números binarios

En la entrada Sucesiones fractales mostrábamos un ejemplo de una sucesión fractal construida a partir de la representación binaria de los números naturales (sobre la representación binaria puede leerse la mencionada entrada Sucesiones fractales, o con una explicación más extensa y detallada la entrada Las bases de numeración o cómo hacer trucos de magia binarios), incluido el 0, en concreto, la sucesión consistía en la cantidad de unos (1s) de la expresión binaria de los números enteros no negativos. Así mismo, en la entrada La sucesión fractal de Thue-Morse y la partida infinita de ajedrez se mostraba un proceso de construcción de la conocida sucesión fractal de Thue-Morse a través de las representaciones binarias de los números, en concreto, sumando los unos (1s) de la representación binaria de los números, empezando en 0, si es una cantidad par se considera el número 0 y si es impar el número 1.

También existe un método de construcción de la sucesión del infinito mediante la representación binaria de los números naturales, empezando en cero. Por lo tanto, empecemos considerando la representación binaria de los números, que mostramos en la siguiente imagen entre el 0 y el 38.

Representación binaria de los números, desde 0 hasta 38

 

Expliquemos, a continuación, cómo se construye la sucesión del infinito a partir de esas representaciones binarias. Para obtener los términos de la sucesión del infinito se realiza la “suma” de los unos (1s), pero teniendo en cuenta “cambios de signo” cuando aparecen ceros (0s) en la representación binaria, leyendo estas de izquierda a derecha. Así, para la representación 1111 (del número 15) se obtiene el término 4 (suma de los cuatro 1s); para la representación 1110 (del número 14) se obtiene -3 (suma de tres 1s, más un 0 que cambia el signo); para la representación 1101 (del número 13) se obtiene -1 (suma de dos 1s, luego 2, con el 0 se cambia el signo a -2 y luego se suma el último 1, luego -2 + 1 = -1); para 1010 (número 10), se obtiene 0 (se empieza sumando 1, que cambia de signo con el 0, a -1, se suma 1, luego 0, y el cambio de signo, del último 0, no modifica nada); o para 1001 (número 9), se obtiene 2 (primero 1, que cambia de signo con el primer 0, luego -1, que vuelve a cambiar de signo con el segundo 0, luego 1, al que se le suma el último 1, finalmente 2). Veamos ahora la tabla de dicha construcción.

Construcción de la sucesión del infinito mediante las representaciones binarias de los números

 

Sucesiones fractales

Vamos a terminar esta entrada viendo las propiedades que hicieron que la sucesión del infinito fuera importante como herramienta de creación musical para el compositor Per Nørgård, propiedades de autosemejanza. Aunque antes recordemos la definición de sucesión fractal o autosemejante.

Doble página del libro Seeing New Music – Contemporary classical music through the eyes of a graphic designer (2015), de Denise Burt, en el que se recoge la explicación del diseño de la portada del álbum Libra (2012) de Per Nørgård

Una sucesión (infinita) de números enteros es una sucesión fractal, también llamada sucesión autosemejante, si una parte de la sucesión es igual a toda la sucesión, es decir, si eliminamos algunos miembros de la sucesión infinita los miembros de la sucesión que quedan constituyen de nuevo toda la sucesión.

Veamos un ejemplo. Consideremos la sucesión finita de números 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3 y construyamos la sucesión infinita que consiste en repetir la secuencia anterior de forma infinita, es decir, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, … Ahora si eliminamos de la sucesión infinita todos los números que están en posiciones pares, los que nos quedan, que son los que están en las posiciones impares, siguen siendo la sucesión original, como queda de manifiesto en la siguiente imagen.

La sucesión del infinito es autosemejante

Volvamos a la sucesión inventada, o descubierta, por el compositor danés Per Nørgård. Empecemos recordando los primeros términos de la sucesión, que ya mostramos antes.

0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, 2, -1, -3, 4, -1, 2, 0, 1, -3, 4, 2, -1, 4, -3, -5, 6, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, 0, 1, -1, 2, 1, 0, …

Visualización de la sucesión del infinito mediante un gráfico de barras

 

Ahora, vamos a eliminar los términos que están en posiciones pares, quedarnos con los que están en posiciones impares y veamos qué ocurre.

0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, 2, -1, -3, 4, -1, 2, 0, 1, -3, 4, 2, -1, 4, -3, -5, 6, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, 0, 1, -1, 2, 1, 0, …

Si nos fijamos bien en el resultado, lo que nos ha quedado es la sucesión del infinito original (0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, …) pero invertida, es decir, con el signo opuesto (0, -1, 1, -2, -1, 0, 2, -3, …). Por lo tanto, la sucesión del infinito tiene una cierta propiedad de autosemejanza, pero con inversión del signo. Esta propiedad está reflejada en la fórmula recursiva, a(2n + 1) = – a(n + 1).

Por otra parte, si eliminamos los términos que están en posiciones impares y nos quedamos con los términos de las posiciones pares, ocurre lo siguiente.

0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, 2, -1, -3, 4, -1, 2, 0, 1, -3, 4, 2, -1, 4, -3, -5, 6, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, 0, 1, -1, 2, 1, 0, …

De nuevo, si nos fijamos en el resultado, lo que queda es la sucesión del infinito original (0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, …) pero desplazada en una unidad, es decir, se suma 1 a cada término de la sucesión del infinito (1, 2, 0, 3, 2, 1, -1, 4, …). Otra propiedad del tipo de autosemejanza, pero con traslación de una unidad. También esta propiedad está reflejada en la fórmula recursiva, a(2n) = a(n) + 1.

Visualización de los términos pares (naranja) e impares (ciruela) de la sucesión del infinito mediante un gráfico de barras

 

Podemos cuestionarnos si la sucesión del infinito es una sucesión fractal en sentido estricto y la respuesta es, claramente, afirmativa. De hecho, es lo que se llama una sucesión fractal de razón d = 4, es decir, el subconjunto de la sucesión que no eliminamos son el primer número de la sucesión y los que van apareciendo cada d posiciones, es decir, los números que están en las posiciones que son múltiplos de d más 1 y de esta forma obtenemos de nuevo la sucesión original. Veamos si es así para la sucesión del infinito.

0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, 2, -1, -3, 4, -1, 2, 0, 1, -3, 4, 2, -1, 4, -3, -5, 6, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, 0, 1, -1, 2, 1, 0, …

Visualización mediante un gráfico de barras de la propiedad de que la sucesión del infinito es una sucesión fractal de razón 4

 

La propiedad de ser una sucesión fractal de razón 4 también se podía observar en la fórmula recursiva, ya que a(4n + 1) = – a(2n + 1) = a(n + 1).

La sucesión del infinito es una sucesión con muchas más propiedades matemáticas, pero en las que no vamos a entrar ahora. Simplemente terminaremos esta entrada viendo la relación que tiene con la sucesión de Thue-Morse.

La sucesión de Thue-Morse

En la entrada del Cuaderno de Cultura Científica titulada La sucesión fractal de Thue-Morse y la partida infinita de ajedrez [https://culturacientifica.com/2023/04/05/la-sucesion-fractal-de-thue-morse-y-la-partida-infinita-de-ajedrez/] presentamos la sucesión de Thue-Morse, o sucesión de Prouhet-Thue-Morse, que es una curiosa sucesión de números enteros que aparece en diferentes ramas de las matemáticas, desde la combinatoria de palabras a problemas de ajedrez, pasando por la geometría diferencial, la teoría de números, el análisis matemático de funciones, la física matemática, los cuasi-cristales o la teoría de grupos.

Los primeros términos de la sucesión de Thue-Morse (que es la sucesión A010060 en la Enciclopedia On-line de Sucesiones de Números Enteros – OEIS) son los siguientes.

0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, …

Resulta que si consideramos la sucesión del infinito módulo 2, es decir, los números pares serán 0 y los números impares 1, entonces se obtiene la sucesión de Thue-Morse. A continuación, volvemos a mostrar los primeros términos de la sucesión del infinito, para que podáis comprobar que los números pares coinciden con los 0s de la sucesión de Thue-Morse y los impares con los 1s.

0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, -1, 2, 0, 1, 2, -1, -3, 4, 0, 1, -1, 2, 1, 0, -2, 3, 2, -1, -3, 4, -1, 2, 0, 1, -3, 4, 2, -1, 4, -3, -5, 6, 1, 0, -2, 3, 0, 1, -1, 2, -2, 3, 1, 0, 3, -2, -4, 5, 0, 1, -1, 2, 1, 0, …

Portada, con una obra del artista Adolf Wölfli, del álbum Per Nørgård, Symphony no. 2 & Symphony no. 4, de la Aarhus Symphony Orchestra, dirigida por Jorma Panula

Bibliografía

1.- Benoît Mandelbrot, Los objetos fractales: forma, azar y dimensión, colección Metatemas, Tusquets, 1984.

2.- Benoît Mandelbrot, La geometría fractal de la naturaleza, colección Metatemas, Tusquets, 1982.

3.- Clifford A. Pickover, La maravilla de los números, MA NON TROPPO, 2002.

4.- Tom Johnson, Self-similar Melodies, Editions 75, 2014.

5.- Tom Johnson, Rational Melodies, Editions 75, 1982.

6.- Página web del compositor Per Nørgård [http://www.pernoergaard.dk/] (enlace roto)

7.- Jørgen Mortensen, Uendelighedsrækken / La serie del infinito

8.- Yu Hin (Gary) Au, Christopher Drexler-Lemire, Jeffrey Shallit, Notes and note pairs in Nørgård’s infinity series, Journal of Mathematics and Music, vol. 11, no. 1, pp. 1-19, 2017.

 

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo La sucesión del infinito del compositor Per Nørgård se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Gisela Baños

Zientzialariei galdetuko bagenie zein izan zitekeen zientziaren historiaren berririk eraldatzaileena, baliteke ehuneko handi batek honako hau erantzutea: beste planeta batzuetan bizitza badagoela frogatzea. Eta, nahiz eta bizitza hori adimenduna izateko aukerak gure pretentsioetatik nahiko urrun dauden, askotan, kuriositatez, gure buruari galdetzen diogu: «Eta… hala balitz?».

Horixe bera egin zuen Uppsalako (Suedia) Unibertsitateko astronomoen talde batek, eta aurten artikulu bat argitaratu dute Monthly Notices of the Royal Astronomical Society aldizkarian. Artikuluan, gure galaxiaren barruan megaegitura estralurtarrak izan ditzaketen zazpi izar izangai izendatu dituzte; eta egunen batean hori konfirmatuko balitz, gure zibilizazioa baino askoz aurreratuagoa den beste zibilizazioren bat badagoela esan nahi ahalko luke: Dysonen esferak. Ikerketa (Hephaistos II Proiektua izenekoa) bost milioi objektu ingururen argi ikusgaiaren eta infragorrien emisioen analisian oinarritzen da, Gaia eta WISE teleskopio espazialen behaketa datuetatik eta zerua kartografiatzeko 2MASS proiektutik abiatuta. Baina, zer esan nahi du aurkikuntza horrek?

Hasteko, defini dezagun zer diren Dysonen esferak, dibulgazio zientifikoan zein zientzia fikzioan hain ezagunak direnak. Objektu horien izendapena Freeman Dyson fisikariaren eta 1960. urtean Science aldizkarian argitaratu zuen Search for artificial stellar sources of infrared radiation artikuluaren ondoriozkoa da. Dyson SETI institutuaren jarraitzaile sutsua izan zen optimismo zientifikoko garai batean, eta, ondorioz, itxaropena zuen egunen batean gizakia gai izango zela beste zibilizazio batzuekin kontaktatzeko. Hori dela eta, beren garaian beste zientzialari askok egin zuten moduan —Frank Drake eta Carl Sagan dira horietatik ezagunenak—, harreman hori ezartzeko moduak bilatu zituen.

1. irudia Freeman Dyson fisikaria izan zen, baina baliteke zientziaren esparruko azken ameslari handienetako bat ere izatea. (Argazkia: Monroem – CC BY-SA 3.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Freeman Dysonek bere artikuluan planteatzen du guk detektatu ahal izateko moduko edozein zibilizazio milioika urtetan existitu behar izan dela, eta, beraz, denbora izan duela gurea baino askoz aurreratuagoa den teknologia garatzeko. Eta teknologia horren laguntzarekin, zibilizazio horrek bere planetaz harago joateko aukera izan duela, eta arrastoren bat utziko zuela, batez ere energetikoa, bere izarraren inguruan. Hortaz, arrasto horiek une honetan gizakiok dauzkagun bitarteko teknologikoekin detekta litezke.

Arrastoak radio igorpenak izan litezke (hori izan da SETIren hurbilketa «klasikoa»), baina Freeman Dysoni bururatu zitzaion izar baten inguruan erradiazio infragorriaren espektroan anomalia jakin batzuk detektatzeko gai izango bagina, datu interesgarriak lortuko genituzkeela:

Erradiazio hori izar ikusgai baten inguruan ikus liteke bi egoera hauetakoren batean: Baliteke izaki adimendunen espezie bat gai ez izatea beren izarrak erradiatutako energia guztia aprobetxatzeko materia erabilgarri nahikorik ez duelako, edo baliteke sistema anizkoitz bateko izarretako bat inguratzen duen biosfera artifizial batean bizitzea, eta sistema horretako izar bat edo batzuk ustiatzeko desegokiak izatea eta, beraz, guretzat ikusgai izaten jarraitzea. […] Horiek horrela, zentzuzkoa da jatorri artifizialeko erradiazio infragorria bilatzen hastea hurbileko izar ikusgaien inguruan eta, bereziki, binarioak direla eta kide ikusezinak badituztela dakigun izarretan.

Eta horixe egin du, hain zuzen, eta ez behin baizik eta bitan —2022an eta 2024an—, Uppsalako Unibertsitateko Behaketazko Astrofisikako taldeak. Eta, horretarako, Dysonek bere artikulua idatzi zuenean zeuzkanak baino askoz ere doiagoak diren izar mapak eta bitartekoak erabili dituzte. Baina, Dysonen esferarik detektatu dute? Tamalez, ez; baina ondorioztatu dute aztertutako datuak objektu horiekin bateragarriak izan litezkeela. Hala ere, ez dira gai izan iturri horien izaera zehatza zehazteko. Are gehiago, egileek beraiek diote artikuluan bertan informazioa tentuz hartzeko, eta ohartarazten dute datu gehiago beharko liratekeela megaegitura estralurtarrak direla onartzeko.

2. irudia: Dysonen esfera bat izar baten inguruan eraikitako megaegitura bat da, izarrak emititzen duen energia aprobetxatzeko xedez. Solidoa izan daiteke, satelite multzo baten itxurakoa, eraztunak izan ditzake —kasu honetan bezalaxe—, edo beste edozein konfigurazio izan. (Argazkia: Kevin Gill – CC BY 2.0 lizentziapean. Iturria: Popular Astronomi)

Orain artekoa azken asteetako berrien laburpen txikia da, baina gehiago dago. Nola bururatu zitzaion Freeman Dysoni izar bat inguratzen duen eta haren energia guztia aprobetxatzen duen «biosfera artifizialaren» ideia? Kontuan izan behar dugu Nikolái Kardashevek ez zuela zibilizazio baten garapen teknologikoaren maila neurtzeko bere eskala planteatu lau urte beranduago arte. Hortaz, Dysonek II. mailako zibilizazio bat aipatu zuenean, maila hori ez zegoen oraindik «ofizialki» ezarrita. Beste behin ere, zientzia fikzioak inspiratu zuen zientzia:

Eguzki sistema bakoitza argi tranpen errezel batek inguratzen zuen, eta tranpa horiek eguzki energia barreiatua kontzentratzen zuten xede praktikoren baterako, eta ondorioz, galaxiako argia errezel batez estalita zegoela zirudien. Baina, horrez gain, beste astro asko ere, eguzki izateko oso egokiak ez zirenak, desintegratzen zituzten energia subatomikoa gordetzeko biltegi gisa erabiltzeko.

Pasarte hori 1937ko Star Maker (Izargilea) eleberrikoa da, Olaf Stapledon filosofo eta idazlearena. Freeman Dysonek idazlea eta eleberria ezagutzen zituen, eta bere iritziz, «bere burua kultutzat jotzen duen orok liburu hori irakurri behar luke». Stapledonek hazia jarri zuen, eta Dysonek hazi hori erne zuen:

Zientzia fikzioko idazle batzuek niri eman didate, modu okerrean, biosfera artifizialaren ideia asmatzearen kreditua, baina ideia Olaf Stapledonengandik hartu nuen, hau da, zientzia fikzioko beste idazle batengandik.

3. irudia: Minotauro argitaletxeak Izargile eleberria berrargitaratuko du, urte askoren ondoren. 1985eko edizioak Jorge Luis Borgesen hitzaurre zoragarria dauka. (Iturria: Planeta de Libros)

Askotan ahaztu egiten zaigu zientzialariak ez direla soilik zientzialari, eta gehienak haur ameslari izan zirela hasiera batean. Freeman Dysonek, beharbada, ez zion inoiz haur ameslari izateari utzi. Zientziaren esparruko lanaz gain utzi zizkigun idazki kontaezinak irakurri besterik ez dago. Horrexegatik saiatzen zen, hain zuzen ere, gutxi batzuen imajinazioan soilik existitzen ziren kontzeptuak ideien mundutik gure mundura ekartzen; eta, zenbaitetan, kasu honetan bezalaxe, lortu egin zuen. Baliteke oraindik Dysonen esferarik aurkitu ez izana, baina zientzia egitura horien atzetik ibiltzeak asko dio ametsen botereari buruz.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Dyson, Freeman (1960). Search for artificial stellar sources of infrared radiation. Science, 131 (3414), 1667-1668. DOI: 10.1126/science.131.3414.1667
• Dyson, Freeman (1979). Disturbing the universe. Basic Books.
• Dyson, Freeman (2008 [2006]). El científico rebelde. Debate.
• Stapledon, Olaf (1985 [1937]). Hacedor de estrellas. Minotauro.
• Suazo, Matías; Zackrisson, Erik; Wright, Jason T.; Korn, Andreas J.; Huston, Macy (2022). Project Hephaistos – I. Upper limits on partial Dyson spheres in the Milky Way. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 512(2), 2988–3000. DOI: 10.1093/mnras/stac280
• Suazo, Matías; Zackrisson, Erik; Mahto, Priyatam K.; Lundell, Fabian; Nettelblad, Carl; Korn, Andreas J.; Wright, Jason T.; Majumdar, Suman (2024). Project Hephaistos – II. Dyson sphere candidates from Gaia DR3, 2MASS, and WISE. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 531(1), 695–707. DOI: 10.1093/mnras/stae1186

Egileaz:

Gisela Baños zientzia, teknologia eta zientzia fikzioaren dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko maiatzaren 30ean: Esferas de Dyson, cendales de trampas de luz.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Los bebés de la cultura íbera (VIII-I a. C.) que aparecen inhumados en contextos domésticos habrían muerto por causas naturales, como complicaciones en el parto o prematuridad, y no por prácticas rituales.

Entierro de un individuo con muerte perinatal del yacimiento de la Fortaleza de Els Vilars (Arbeca, Lleida). Fuente: ARQHISTEC-GIP, UdL

La cultura ibérica habitó las regiones costeras orientales y meridionales de la península Ibérica durante la Edad del Hierro (siglos VIII-I a. C.). El ritual funerario más común de los íberos era la cremación de los difuntos y posterior depósito de los restos en urnas que se enterraban en necrópolis. Pero los arqueólogos han descubierto también entierros con restos de recién nacidos, que no habían sido quemados, en áreas destinadas a vivienda o producción. Tres tipos de hipótesis podían explicar este hecho: que fuesen muertes por causas naturales, infanticidio o sacrificios rituales.

Un nuevo estudio aporta ahora evidencias muy precisas a favor de la hipótesis de que estos recién nacidos enterrados en contextos domésticos murieron principalmente por causas naturales y que, por lo tanto, son un reflejo de la elevada mortalidad infantil durante el primer año de vida en el mundo íbero.

Los autores han llegado a esta conclusión después de estudiar 45 esqueletos de bebés de cinco yacimientos arqueológicos de época íbera en Cataluña: Camp de les Lloses (Osona), Olèrdola (Alt Penedès), Puig de San Andreu e Illa d’en Reixac (Baix Empordà) y la Fortaleza de Els Vilars d’ Arbeca (Lleida).

Reconstrucción digital del aspecto de la Fortaleza de Els Vilars d’ Arbeca (Lleida). Fuente: Universitat de Lleida.

El equipo de investigación ha aplicado una metodología innovadora, basada en el análisis histológico y elemental (tejido y composición química) de los dientes deciduos o temporales (dientes de leche) presentes en los esqueletos de los bebés. El estudio ha permitido visualizar mediante microscopia óptica las líneas de crecimiento de la corona dental que se generan al formarse los dientes durante la vida intrauterina y hasta poco después del nacimiento, e identificar así la presencia de la línea neonatal que se produce en el momento de nacer. De esta manera los investigadores han podido identificar el momento del nacimiento de los individuos y su supervivencia, así como determinar con mucha precisión la edad cronológica en el momento de la muerte. La edad cronológica se refiere al tiempo transcurrido desde el nacimiento y no el desarrollo biológico del esqueleto.

Muertes perinatales naturales

Casi la mitad de los bebés murieron durante el periodo perinatal, concretamente entre la semana 27 de gestación y la primera semana de vida. La gran mayoría de las muertes perinatales no sobrevivieron al momento del nacimiento, y muchos de estos bebés murieron a causa de nacimientos prematuros. «Estos datos refuerzan la hipótesis de que la mayoría de muertes perinatales fueron causadas por factores naturales, como complicaciones en el parto o problemas de salud asociados a la prematuridad, y no por prácticas culturales como infanticidios o sacrificios rituales, tal como algunas hipótesis habían sugerido», señala Xavier Jordana, profesor de la Unidad de Antropología Biológica del Departamento de Biología Animal, de Biología Vegetal y de Ecología de la UAB.

Los investigadores han observado también que de la veintena de bebés que sobrevivieron más allá de la primera semana de vida, el más longevo solo llegó a los 67 días. «En los yacimientos estudiados no se ha identificado ningún entierro de un bebé más allá de los dos meses de vida. Esto nos hace pensar que probablemente podría obedecer a una práctica cultural, que sería la de enterrar en los espacios domésticos a los bebés que morían en las etapas más tempranas», apunta Assumpció Malgosa, investigadora de la UAB y coautora del estudio.

Una técnica única para precisar el nacimiento y la muerte

El análisis histológico que han aplicado los investigadores es una innovación importante para calcular con mucha precisión la edad a la muerte de los individuos a partir del estudio de la corona de los dientes. Los dientes temporales se empiezan a formar durante la vida intrauterina y acaban de formarse en la etapa postnatal, alrededor del nacimiento, un periodo en el que graban su crecimiento debido a la propiedad singular de formar líneas de crecimiento. Estas líneas pueden formarse diariamente, pero también se pueden formar líneas más gruesas por un hecho puntual y estresante. Una de las líneas puntuales que se pueden visualizar con microscopia óptica en los dientes de los niños que han sobrevivido al nacimiento es la línea neonatal, que se forma por el estrés fisiológico resultante del cambio brusco de la vida intrauterina a la extrauterina.

Línea neonatal en el diente incisivo central de un bebé del yacimiento de Olèrdola (Alt Penedès). Fuente: Unidad de Antropología Biológica, UAB.

«La técnica que hemos empleado es única, porque permite identificar el momento del nacimiento y calcular la edad cronológica en restos esqueléticos. Las técnicas convencionales estiman la edad biológica del individuo a partir del crecimiento y desarrollo esquelético, por lo que tienen una gran variabilidad en la determinación de la edad, y no permiten identificar el momento del nacimiento», señala Ani Martirosyan, investigadora predoctoral de la UAB y primera autora del artículo.

La innovación metodológica les ha permitido diferenciar los individuos que murieron en el nacimiento de los que sobrevivieron. De los que murieron al nacer, han identificado los que fueron a término (entre la semana 37 y 42 de gestación) y los que fueron prematuros (antes de la semana 37). También han podido determinar la edad cronológica de los bebés que sobrevivieron.

El papel del zinc y la luz sincrotrón

Los investigadores han confirmado la precisión de su técnica en dientes actuales en los que se conoce la edad cronológica de muerte del individuo. Además, han empleado también microfluorescencia de rayos X a partir de luz sincrotrón en el Sincrotrón ALBA (Cerdanyola del Vallès), concretamente en la línea de luz Xaloc, para analizar la composición elemental a la línea neonatal, y en particular la cuantificación de zinc en los casos en los que la visualización histológica de la línea era incierta.

«El zinc es un elemento importante en el momento del nacimiento, relacionado particularmente con el inicio de la lactancia materna, pero por su bajo contenido no se pueden detectar por microscopia electrónica variaciones de concentración en el esmalte y la dentina. La luz sincrotrón nos permite aplicar un haz de rayos X de solo diez micras para analizar diferentes elementos en el esmalte y la dentina en concentraciones extremamente bajas», señala Judit Molera, investigadora de la UVic-UCC y también coautora de la investigación. Los resultados del experimento han mostrado un aumento de la cantidad de zinc y una disminución del calcio, un elemento principal del esmalte dental, coincidiendo con la presencia de la línea neonatal, lo que ha servido a los investigadores para corroborar los resultados histológicos.

«Los datos de nuestro estudio aportan información mucho más detallada y concreta que la que teníamos hasta ahora para establecer el patrón de mortalidad infantil en las poblaciones íberas y contribuyen a descifrar aspectos importantes de su historia de vida y prácticas culturales. Confiamos en que la metodología que hemos aplicado sirva para continuar desvelando otros misterios que todavía quedan por conocer en poblaciones antiguas», concluye Xavier Jordana.

Referencia:

Ani Martirosyan, Carolina Sandoval-Ávila, Javier Irurita, Judith Juanhuix, Nuria Molist, Immaculada Mestres, Montserrat Durán, Natàlia Alonso, Cristina Santos, Assumpció Malgosa, Judit Molera, Xavier Jordana (2024) Reconstructing infant mortality in Iberian Iron Age populations from tooth histology Journal of Archaeological Science doi: 10.1016/j.jas.2024.106088

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universitat Autònoma de Barcelona

El artículo El infanticidio íbero que no fue se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Marta Bueno Saz

Zergatik gaude emakumeok zeharo nekatuta, etxeko lanak gutxi gorabehera berdintasunez banatzen baditugu? Lucia Ciciolla eta Suniya S. Luthar ikertzaileek galdera bera egin zioten beren buruari, eta aztertu zuten nola banatzen zen benetan etxe bat eramateko eta seme-alabak zaintzeko lana, eta nola eragiten zion horrek emakumeen ongizateari (Ciciolla eta Luthar, 2019). Ikerketaren arabera, zereginen eta zainketa lanen banaketan beren bikotekideek baino erantzukizun handiagoa sentitzen duten emakumeek –baita lan horien arduradun bakarrak direnek ere– ondorio kaltegarriak jasaten dituzte beren osasunean, eta ez daude hain pozik beren bizitzekin.

Etxe eta familia bat mantentzeko izan behar den inplikazio psikologikoa jarduera mental gogor, ikusezin eta gutxi aitortua da eta, gehienetan, rol femeninotzat hartzen da. Lan horiek plangintza, koordinazioa, eta etorkizuneko gertakari eta zereginei aurrea hartzea eskatzen dute eta, azken batean, etengabeko arreta egoeran egon behar da etxe bateko egunerokotasuna maneiatzeko. Horren egitura ez da ikusten; izan ere, sarritan, zer egin behar den, noiz egin behar den eta zereginak nola gauzatu behar diren biltzen dituen prozesu kognitibo bat da, eta ez da hitzez adierazten. Hori gutxi balitz, pentsamenduen eta ekintzen engranaje horrez gain, guztia ahalik eta modu eraginkor eta onuragarrienean egiteko asmoa egoten da.

1. irudia: emakume askok egunero etxe eta familia bat mantentzeko egiten dituzten malabarismo mentalak ez dira aintzat hartzen. (Argazkia: azubcic – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Gainera, emakume askok egunero egiten dituzten malabarismo mentalak ez dira aintzat hartzen, eta zeregin fisikoa egiten duenak eramaten du meritua, hau da, enkargatutako lanak egiten dituenak: «Ez da azukrerik geratzen. Haurraren lagunak galletak egitera datoz gaur arratsaldean. Erosi beharko genuke, eta irin gehiago izatea ere komeniko litzateke. F.-ri esango diot pakete bat hartzeko lanetik itzultzean. Mezu baten bidez gogoratuko diot, irten baino hamabost minutu lehenago, ahaztu ez dezan». Bada, agerian dagoena laguntza hori da, aitak egiten duen erosketa, zeina pozik heltzen den etxera, haurren dibertimendurako funtsezkoa dena ekarrita.

Karga mentala

Halako pentsamendu kateen multzoari karga mentala esaten zaio. Baina, zer da zehazki lan emozional hori? Emakume askorentzat, oso argigarria izan daiteke kontzeptu hori ezagutzea. Adibide asko ditugu deskribatzeko: bikote batek zeregin fisikoak banatzen ditu (arropa nork garbitzen duen, nork prestatzen duen janaria, zer egunetan, etab.). Banaketa zati berdinetan egin daiteke, baina, oraindik ere, gehienetan, emakumeak arduratzen dira xaboia amaitu ez dadin, arropa zikin guztia garaiz garbitu dadin edo zaborrontzia (edo txigorgailuaren barrualdea) garbi egon dadin ziurtatzeaz.

Gemma Hartleyren kontakizuna ere irakur dezakegu: «Amaren Egunerako gauza bat eskatu nuen: etxearen garbiketa orokor bat egitea, prezioa arrazoizkoa bazen. Oparia, niretzat, ez zen hainbeste garbiketa bera, behingoagatik kontratatu nahi nuen zerbitzu horren bilaketa eta optimizazioa nik neuk kudeatu behar ez izatea baizik. Ez zen nire ardura izango deiak egitea, aurrekontu batzuk eskatzea, aipamenak begiratzea, ordainketa antolatzea eta hitzordua programatzea. Benetako oparia lan nekagarri horren lan emozionala nire ordez egitea zen. Etxea garbia egotea estra bat besterik ez zen. Nire bikotekidea zain egon zen, iritzia aldatu eta opari errazago bat aukeratu nezan, Amazonen klik bakar batekin eros zezakeen zerbait. Nire nahia tinkoa zela ikusirik, etsita, Amaren Egunaren bezperan enpresa bakar batera deitu zuen, garestiegia zela pentsatu eta bainugelak berak garbituko zituela agindu zuen. Proposamen horiekin beste zerbait lortu nahi nuen: lagunei gomendioak eskatzea, beste lauzpabost zerbitzutara deitzea, nire lana izanez gero nik egingo nukeen lan mentala egitea. Horregatik eskatu nuen opari hori». (Hartley, 2017).

Badakigu, hainbat arrazoi estruktural eta sozioekonomiko direla medio, eguneroko zereginak genero ildoen arabera esleitzen direla. Lanaren banaketa ekitatibo bat lortu dutela uste duten bikoteen kasuan ere, zainketa lanik ezkutukoenak emakumeak egin ohi ditu. Hain zuzen ere, gero eta ikerketa gehiagok adierazten dutenez, etxeko erantzukizunetarako, emakumeek askoz ere lan kognitibo eta emozional handiagoa egiten dute gizonek baino. Errealitate horretaz jabetzea lagungarria izan liteke genero berdintasuna zergatik eten den eta zergatik ari den atzera egiten ulertzeko (England et al., 2020).

2. irudia: lanaren banaketa ekitatibo bat lortu dutela uste duten bikoteen kasuan ere, zainketa lanik ezkutukoenak emakumeak egin ohi ditu. (Argazkia: Pexels – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Hiru kategoria bereiz ditzakegu karga mental horretan. Batetik, lan kognitiboa dago, hau da, etxeko erantzukizunen elementu praktiko guztietan pentsatzea, besteak beste, ekitaldi sozialak antolatzea, erosketak aurreikustea, hitzorduak planifikatzea, etab. Bestetik, familiaren gogoari eusteko egiten den ahalegin emozionala dago: egoera lasaitzea haurrak borrokatzen badira edo urduri edo kezkatuta badaude, eskolan nola doazen zaintzea, azken batean, familia giro on bat lortzen saiatzea. Azkenik, aurreko bien arteko elkargunea da karga mentala deitzen duguna: guztia, alderdi emozionala eta praktikoa, prestatu, antolatu eta aurreratzea, ahal den neurrian bizitza zailtasun handirik gabe eta modu atseginean igaro dadin beharrezkoa dena egitea.

Zaila da halako lana neurtzea, zaila da non hasi eta amaitzen den jakitea. 2019an, Harvardeko Unibertsitateko soziologiako eta gizarte politikako doktore Allison Damingerrek ikusi zuen etxeko lan kognitiboari buruzko ikerketan parte hartu zutenen ehuneko handi batek jakin bazekiela emakumeek egiten zutela zatirik handiena, baina oraindik ez zuten barneratzen irizpide ekitatiboen arabera alda daitekeen zerbait denik (Daminger, 2019).

Damingerrek karga mentalaren lau etapa argi bereizi zituen etxeko ardurekin lotuta: premiak aurreikustea, aukerak identifikatzea, horien artean erabakitzea eta, ondoren, zereginen eta emaitzen jarraipena egitea. Amek puntuazio handiagoa izan zuten etapa guztietan; aitek, aldiz, partekatutako erabaki batzuk hartzen lagundu zuten, baina amak arduratzen ziren gehien aurrea hartzeaz, planifikatzeaz eta zeregin bakoitzerako aukerak eta irtenbideak bilatzeaz.

Lan mentalak hainbat ondorio ditu; jakin badakigu, adibidez, emakumeak haurren zainketaz kezkatzen direla, baita haiekin ez daudenean ere. Horrek estres gehigarria eragiten du, seme-alaben ongizatearekiko kezkak bere horretan jarraitzen baitu, baita amek beste gauza batzuetan kontzentratuta egon beharko luketenean ere. Sakoneko zurrumurru bat balitz bezala, zalantzan jartzen du, une oro, familiaren alde nahikoa egiten ari diren eta seme-alabei emandako edo eman gabeko minutu bakoitzak haiengan nola eragingo duen.

Gauza batek harritu zuen Daminger: lan mentalaren banaketa despareko horrek ez zuen gatazka handirik sortzen parte-hartzaileen artean. Horren zergatia ulertzeko, jarraipeneko ikerketa bat egin zuen urtebete geroago, eta genero portaera horietako batzuk egiaztatu zituen; hala gizonek nola emakumeek ondorioztatu zuten bikotekideetako batek besteak baino ordu gehiago lan egiten zuelako zirela desparekoak lan mentalaren banaketak. Era berean, adierazi zuten emakumeek beren kabuz antolatzeko interesa dutela, eta aldez aurretik planifikatzeko eta ondorioak ateratzeko onak direla; hau da, gizonak baino hobeak direla karga mentalaren gai horretan. Ondorio horrek estereotipo bat utzi zuen agerian: parte-hartzaileek uste zuten emakumeak berez hobeak direla hainbat zeregin planifikatzeko, antolatzeko edo egiteko. Kontzeptu hori faltsua da, praktikak berak bihurtzen ditu azkarragoak eta eraginkorragoak (Hirsch et al., 2019).

Eskatu izan bazenit…

Hala ere, beste arrazoi estruktural batzuengatik, emakumeek oraindik ere karga kognitibo handiagoa hartzen dute beren gain etxean; emakumeek, askotan, lan egiteko modu malguagoak aurkitzen dituzte, eta gizonen plangintza eta kudeaketa erantzunak, berriz, zurrunagoak eta linealagoak dira. Jaiotzatik datozen genero espektatibek garrantzi handia dute; agian horregatik jarraitzen dute zeregin eta zainketen antolamenduaz gehien arduratzen direnei buruzko ideiak estereotipatuak izaten. Amatasunaren kontzeptu idealizatua ere ekuazioan sartzen da: adibidez, etxea emakumearen eremu gisa ikusten da askotan; hala, emakumeen txukuntasuna gizonena baino gogorrago epaitzen da. Oraindik ere, emakume baten etxearen egoera pertsona gisa duen balioari lotuta dago.

Aurreiritzi horiek beren burua betikotu dezakete. Emakumeak beren etxearen funtzionamenduaren arabera balioesten direnez, «amatasun kontrol» bat eskatzen zaie. Hau da, bere gain hartu behar dituzte haurrak zaintzeko jarduerak, hala nola otorduak planifikatzea edo arropa aukeratzea. Benetan uste dugu zeregin horiek ezin direla partekatu? Pentsa dezagun txantxa honetan: irribarre atsegin eta adeitsu batekin, «Badirudi gaur aitak jantzi duela neskatoa» esaten denean. Baina goiz horretan neskatoak daraman txirikorda ez bada perfektua eta amak egin badu, txantxa ez da hain barregarria.

3. irudia: karga mentalak ondorio larriak izan ditzake: nekea eta estresa ez ezik, amak ez dira aitak bezain zoriontsu sentitzen haurrekin igarotzen duten denboran. (Argazkia: ID 652234 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Egia da aurrerapauso handiak eman direla gizonek seme-alabak zaintzea normalizatzeko bidean, baina «oraindik ere, jendeak pentsatzen du emakumeak direla, azken batean, familiaren emaitzen erantzuleak», adierazi du Damingerrek. Karga mental horrek ondorio larriak izan ditzake: nekea eta estresa ez ezik, amak ez dira aitak bezain zoriontsu sentitzen haurrekin igarotzen duten denboran; neurri batean, gizonek dibertimenduzko eta olgetazko jarduerak maizago egiten dituztelako gertatzen da (McDonnell et al., 2019). Ikerketa batean (Haas eta Hwang, 2008) jasotako datuek beste ondorio bat ere iradokitzen dute: emakumeek uste zutenean agerikoenak diren etxeko lanen banaketa bidegabea zela eta bikotekide bakoitzaren ekarpenaren pertzepzioak desberdinak zirela, arazoak sortzen ziren senar-emazteen artean eta banantzeko probabilitatea handitzen zen.

Nekeagatik kexu diren emakumeek arrisku sotil bati egin behar diote aurre, hau da: «eskatu izan bazenit, egingo nukeen» (Clit, 2018). Emma Clitek karga mentalari buruz egindako komikian, tranpa hori modu zehatzean adierazten da. Etxean laguntzeko iradokizun epelak, edo jarrera zintzoa, gogaikarriak izan daitezke egin beharreko gauzak behin eta berriz errepikatu behar badira.

Gainkarga kognitiboaren ondorioak

Emakume askoren gainkarga mentalaren beste ondorio bat da denera iristen ez direla sentitzea eta enplegu askok eskatzen dituzten aparteko lanorduak egiteko fisikoki edo mentalki gai ez direla pentsatzea; beraz, generoari lotutako soldata arrakalak handitzen jarraitzen du.

Hori dela eta, konponbideak bilatu behar dira. Karga mentalari buruz argiago hitz egiten bada, karga hori banatzea errazagoa da. Onuragarria da familian etxeko edozein lanen atzean dauden aurretiko urratsak ezagutzea. Gizartean ere gizonei eta emakumeei esleitutako rolei buruz oso errotuta dauden zenbait uste birpentsatu behar ditugu. Garrantzitsua da ulertzea «lantokian malgutasuna eragozten duten egiturazko faktoreak» gizonak etxetik kanpo mantentzen dituen «laneko kultura» bat direla. Politika batzuk lagungarriak izan litezke, baina erabaki eraginkorrik hartu ezean, emakumeek karga mentala murrizteko modurik onena etxean lan gutxiago egitea izango litzateke, agian. Amak zer egin behar den pentsatzeari uzten badio, eta aitak ez badie aurrea hartzen premiei, hasieran nolabaiteko estresa edo kalteak ager daitezke, baina horrek aukera eman dezake denek hurrengorako ikasteko. Jarrera hori ia pentsaezina da emakume askorentzat eta, hala ere, dirudienez, abiapuntu egokia da karga mentala arintzeko, zeina batzuetan kezkagarria, desparekoa eta, batez ere, onartezina den familiako pertsona bakoitzaren ongizatea helburu duen bizikidetzan.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Ciciolla, Lucia; Luthar, Suniya S. (2019). Invisible Household Labor and Ramifications for Adjustment: Mothers as Captains of Households. Sex Roles 81, 467-486. DOI: 10.1007/s11199-018-1001-x
• Clit, Emma (2018). La carga mental. Lumen
• Daminger, Allison (2019). The Cognitive Dimension of Household Labor. American Sociological Review 84 (4) 609-633. DOI: 10.1177/0003122419859007
• England, Paula; Levine, Andrew; Mishel, Emma (2020). Progress toward gender equality in the United States has slowed or stalled. PNAS 117 (13) 6990-6997. DOI: 10.1073/pnas.1918891117
• Hartley, Gemma (2017). Women Aren’t Nags—We’re Just Fed Up. Harper’s Bazaar
• Haas, Linda; Hwang, C. Philip (2008). The Impact of Taking Parental Leave on Fathers’ Participation In Childcare And Relationships With Children: Lessons from Sweden. Community, Work & Family 11 (1) 85–104. DOI: 10.1080/13668800701785346
• Hirsch, Patricia; Koch, Iring; Karbach, Julia (2019). Putting a stereotype to the test: The case of gender differences in multitasking costs in task-switching and dual-task situations. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0220150
• McDonnell, Cadhla; Luke, Nancy; Short, Susan E. (2019). Happy Moms, Happier Dads: Gendered Caregiving and Parents’ Affect. Journal of Family Issues 40 (17) 2553–2581. DOI: 10.1177/0192513X19860179

Egileaz:

Marta Bueno Saz (@MartaBueno86G) Salamancako Unibertsitatean lizentziatu zen Fisikan eta Pedagogian graduatu. Gaur egun, neurozientzien arloan ari da ikertzen.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2022ko apirilaren 26an: Si me lo hubieras pedido, lo habría hecho.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Miranda es uno de los satélites más misteriosos de nuestro sistema solar, quizás porque todavía sabemos muy poco sobre este -solo ha sido visitado por la Voyager 2- y su aspecto nos evoca una tortuosa historia en la que su superficie nos recuerda al cascarón de un huevo agrietado y reconstruido a partir de remiendos de su propia cáscara. Y sin una misión en el horizonte que nos permita volver a visitarlo y tomar datos más detallados, nuestra única alternativa para conocerlo un poco mejor es la reinterpretación de los datos de nuestra única visita y la confección de modelos numéricos cada vez más avanzados para explicar a lo que vemos.

Este satélite de Urano ostenta el título de ser el más pequeño de los satélites “esféricos” del planeta y uno de los más pequeños -tiene tan solo un radio de 236 kilómetros- de todo el Sistema Solar que probablemente haya alcanzado el equilibrio hidrostático. Algo a lo que probablemente haya ayudado su composición, que se estima podría superar el 60% de hielo de agua.

Figura 1. mosaico de imágenes de Miranda en la que podemos apreciar perfectamente la presencia de zonas más antiguas -y cubiertas de cráteres- y otras más recientes, con muchos menos cráteres, indicando procesos de rejuvenecimiento de la superficie del satélite. Cortesía de NASA/JPL/USGS.

Con toda esta cantidad de hielo de agua cabría preguntarse si Miranda podría albergar -o albergó en el pasado- un océano subterráneo, al igual que otros cuerpos de nuestro Sistema Solar exterior, a pesar de que su tamaño hace muy difícil, al menos en principio, albergar un océano capaz de aguantar sin congelarse una gran cantidad de tiempo. La primera pista de que esta puede ser una posibilidad real es que, si hacemos un esfuerzo y miramos con detalle su superficie, observaremos que hay zonas de su superficie más antiguas y más modernas, algo que reconocemos por el número y tamaño de sus cráteres, entre otras cosas de las que ahora hablaremos.

Este hecho nos indica que Miranda habría sufrido un proceso, o quizás procesos, de rejuvenecimiento activo de su superficie con la capacidad suficiente de cambiar su aspecto desde dentro y borrar o transformar los cráteres y otras formas del relieve, indicándonos la existencia de una cierta dinámica que a su vez apuntaría a la posibilidad de la presencia de un océano subterráneo como correa de transmisión de la energía interna del satélite hacia el exterior.

Aunque vamos a centrarnos en las pistas más puramente geológicas, este año, Hemingway et al. (2024) han propuesto usar las libraciones para comprobar si los satélites de Urano albergan un océano subterráneo. Las libraciones son un movimiento de oscilación y bamboleo que muestran algunos cuerpos celestes, como nuestra Luna, cuando los observamos desde un punto “fijo” como puede ser la superficie de nuestro planeta. Este fenómeno es el que nos permite, desde la Tierra, ver parte de la “cara oculta” de nuestra Luna.

Pues bien, analizando la amplitud de estas oscilaciones, podríamos conocer mejor la distribución de masas en el interior de los satélites de Urano, de tal manera que podríamos inferir detalles como, por ejemplo, si el núcleo está en estado sólido o líquido o si hay un océano subterráneo, entre otros.

Figura 2. Detalle de la superficie de Miranda en el entorno de Verona Rupes, uno de los acantilados más altos de todo el Sistema Solar. Cortesía de NASA/JPL.

En el caso de Miranda (también en el de Ariel y Umbriel), si la capa de hielo que hay por encima del océano subterráneo tiene unos 30 kilómetros de espesor o potencia, la amplitud de las libraciones en el ecuador superarían los 100 metros y cuanto más fina fuese la capa de hielo que sirve como corteza, más precisa podrá ser la detección de un posible océano.

Y cuanto menos “profundo” sea el océano, más difícil será de detectar mediante las libraciones, por lo que habría que usar también datos como las medidas del campo gravitatorio, que permitan complementar los modelos y dar una respuesta fiable a la pregunta de si hay un océano bajo el hielo de la superficie o no. Este caso sería aplicable a los satélites que tengan ya un océano en proceso de congelación. Cabe decir que tanto las libraciones como las medidas del campo gravitatorio habría que hacerlas in situ, desde el propio sistema de Urano.

Pero volvamos a las pruebas geológicas que apuntarían a la existencia de un océano subterráneo: En Miranda se han observado unas formas circulares u ovaladas sobre su superficie que conocemos como coronas -también observadas en planetas como Venus- y que son unas regiones que muestran una intensa actividad geológica marcada por sistemas de fracturas concéntricos.

En Miranda hay al menos tres de estos sistemas: Arden Corona, Inverness Corona y Elsinore Corona, identificados gracias a las imágenes tomadas en 1989 por la Voyager 2 y que muestran algunas diferencias morfológicas entre sí, aunque en el fondo podrían representar un mismo mecanismo de formación.

¿Y qué tienen que ver las coronas con los océanos subterráneos? Los científicos proponen dos posibles orígenes para estas. Por un lado, procesos diapíricos en los cuales materiales más calientes y menos densos -como un hielo a mayor temperatura que el que compone la corteza- asciende a través de la corteza, deformándola y provocando la formación de los sistemas de fracturas. La convección de las aguas dentro del océano podría facilitar este tipo de fenómenos.

Por otro lado, si el océano se congeló -o está en proceso de congelación actualmente- el aumento de volumen que sufriría tendría la capacidad de generar unos importantes esfuerzos en la corteza helada de Miranda y, de nuevo, dando lugar a los sistemas de fracturas que vemos.

Figura 3. Detalle de la superficie de Miranda donde podemos apreciar tipos de terreno diferentes: Uno más rugoso y antiguo con cráteres en distintos grados de preseveración y otro más reciente y con menos cráteres. Cortesía de NASA/JPL.

Si echamos un vistazo al artículo publicado por Strom et al. (2024), los resultados de los modelos de estos autores sugieren que la corteza es bastante delgada, de 30 kilómetros o menos de espesor y que ha existido un océano de unos 100 kilómetros -una barbaridad, ya que supondría ocupar casi la mitad del radio del satélite- de potencia en los últimos 100 a 500 millones de años.

Y, si es un cuerpo con esta elevada proporción de hielo en su composición, ¿Cómo es posible que haya estado a una temperatura suficiente para sostener un océano de agua líquida a lo largo del tiempo geológico? Pues esto podría explicarse por las interacciones gravitatorias entre Miranda y el resto de grandes satélites, que podrían generar suficiente fricción en su interior como para elevar la temperatura y fundir parte del hielo de Miranda. Y este proceso podría haberse repetido varias veces desde la formación del Sistema Solar.

Es posible que hoy día ese mecanismo haya dejado de funcionar y el interior de Miranda esté casi totalmente congelado, aunque todavía podría quedar un pequeño océano atrapado entre la corteza y su núcleo algo que, como ocurre en estos casos, eleva mucho el interés astrobiológico de este satélite.

Pero de momento, y hasta que nuevas misiones sean capaces de llegar al sistema de Urano, tendremos que seguir esperando para conocer si Miranda – y quizás alguno de los otros satélites- alberga un océano subterráneo incluso hoy en día.

Referencias:

Hemingway, D. J., & Nimmo, F. (2024). Looking for Subsurface Oceans Within the Moons of Uranus Using Librations and Gravity. Geophysical Research Letters, 51(18), e2024GL110409. doi: 10.1029/2024GL110409

Leonard, E. J., Beddingfield, C. B., Elder, C. M., & Nordheim, T. A. (2023). Unraveling the Geologic History of Miranda’s Inverness Corona. The Planetary Science Journal, 4(12), 235. doi: 10.3847/PSJ/ad0552

Strom, C., Nordheim, T. A., Patthoff, D. A., & Fieber-Beyer, S. K. (2024). Constraining Ocean and Ice Shell Thickness on Miranda from Surface Geological Structures and Stress Modeling. The Planetary Science Journal, 5(10), 226. doi: 10.3847/PSJ/ad77d7

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo Miranda, ¿otro mundo océano? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Neurona-sareen eta ikasketa automatikoko beste forma batzuek, besterik ezean, proba eta errore bidez ikasten dute, pixkanaka hobetuz.

Egun, askok uste dute badakitela zer den ikasketa automatikoa: ordenagailuak “elikatzen” dira “entrenamendu datu” pila batekin, gauzak nola egin “ikas dezaten”, hori nola egin behar duten guk zehazki zehaztu behar izan gabe. Baina ordenagailuak ez dira txakurrak, datuak ez dira gozokiak, eta aurreko esaldian kakotx gehiegi daude. Zer esan nahi du, benetan, horrek guztiak?

Irudia: ikasketa automatikoa adimen artifizialaren azpieremu bat da, eta giza adimena konputazionalki nola simulatu (edo gainditu) aztertzen du. (Ilustrazioa: Son of Alan – Copyright lizentziapean. Iturria: Quanta Magazine)

Ikasketa automatikoa adimen artifizialaren (AA) azpieremu bat da, eta giza adimena konputazionalki nola simulatu (edo gainditu) aztertzen du. AAko teknika batzuetan (hala nola sistema adituak) beste ikuspegi batzuk erabiltzen dira, baina ikasketa automatikoak eremuko egungo aurrerapenaren zatirik handiena sustatzen du gauza bakar batean zentratzen delako: algoritmoak erabiltzen ditu beste algoritmo batzuen errendimendua automatikoki hobetzeko.

Ikus dezagun horrek nola funtziona dezakeen praktikan, ikasketa gainbegiratua izeneko ikasketa automatiko mota komun batean. Prozesua zeregin batekin hasten da; adibidez, «argazkietan katuak identifikatzea». Helburua da zeregin hori egin dezakeen funtzio matematiko bat aurkitzea. Funtzio horrek, eredu izenekoak, zenbakien mota bat hartuko du sarrera gisa (kasu honetan, argazki digitalizatuak), eta horiek zenbaki gehiagotan bihurtuko ditu irteera gisa, «katua» edo «katua ez» dioten etiketak irudikatu ahalko dituztenak. Ereduak oinarrizko adierazpen matematiko bat du, edo forma bat, eta horrek nolabaiteko egitura ematen dio zeregina betetzeko. Hala ere, ezin dugu espero hasieratik emaitza zehatzak eman diezazkigula.

Orduan, eredua entrenatzeko unea da. Eta, horretarako, beste algoritmo mota bat hasiko da lanean. Hasteko, funtzio matematiko ezberdin batek (helburuko funtzioa) ereduaren emaitzen eta lortu nahi den emaitzaren arteko benetako «distantzia» irudikatzen duen zenbaki bat kalkulatzen du. Ondoren, entrenamendu algoritmoak helbururako distantziaren neurketa erabiltzen du jatorrizko ereduaren forma doitzeko. Ez da beharrezkoa ezer “jakitea” ereduak irudikatzen duenari buruz; besterik gabe, ereduaren zatiak (parametro izenekoak) bultzatzen ditu benetako irteeraren eta lortu nahi denaren arteko distantzia hori murrizten duten norabide matematikoetarantz.

Doikuntza horiek egin ondoren, prozesua berrabiarazten da. Eredu eguneratuak entrenamendu adibideetako sarrerak emaitza bihurtzen ditu (pixka bat hobeak); ondoren, helburuko funtzioak ereduaren beste doikuntza bat (pixka bat hobea) adierazten du. Eta horrela behin eta berriro; aurrera eta atzera, aurrera eta atzera. Interakzio nahikoak egin ondoren, entrenatutako ereduak emaitza zehatzak eman behar lituzke entrenamendu adibide gehienentzat. Hona hemen benetako trikimailua: jarduera hori mantendu behar du ere zereginaren adibide berrietan, horiek entrenamendukoetatik oso ezberdinak ez direnean.

Funtzio bat erabiltzea beste funtzio bat behin eta berriro aldatzeko lan neketsua dirudi “ikasketa automatikoa” baino. Baina hori da gakoa. Prozesu mekaniko hori abian jartzean, zereginaren hurbilketa matematiko bat sortzen da automatikoki, gizakiok xehetasun garrantzitsuak zein diren zehaztu behar izan gabe. Algoritmo efizienteekin, ondo hautatutako funtzioekin eta adibide nahikoarekin, ikasketa automatikoak programatzen jakingo ez genituzkeen gauzak egiten dituzten eredu konputazional indartsuak sor ditzakete.

Sailkapen eta aurreikuspen zereginak, hala nola argazkietan katuak identifikatzea edo mezu elektronikoen artean spama identifikatzea, oro har, ikasketa automatiko gainbegiratuaren araberakoak izaten dira. Horrek esan nahi du entrenamendu datuak aurretik ordenatuta daudela: katuak dituzten argazkiek, adibidez, «katua» etiketa daukate. Entrenamendu prozesuak dagozkion irteerentzako (ezagunak) sarreren kopuru posiblerik handiena eslei dezakeen funtzio bati ematen dio forma. Ondoren, entrenatutako ereduak ezezagunak diren adibideak etiketa ditzake.

Bestetik, ikasketa ez-gainbegiratuak egitura aurkitzen du etiketatu gabeko adibideen artean, eta aurretik zehaztuta ez dauden taldeetan multzokatzen ditu. Ikasketa ez-gainbegiratuaren menpekoak izan daitezke erabiltzaile baten aurreko portaera oinarri hartuta ikasten duten edukia gomendatzeko sistemak, bai eta ordenagailu bidezko ikuskatzean objektuak ezagutzeko zeregin batzuk ere. Zenbait zereginek, hala nola GPT-4 bezalako sistemek egiten duten hizkuntza modelatzeak, teknika gainbegiratuen eta ez-gainbegiratuen konbinazio adimendunak erabiltzen dituzte. Teknika konbinatu horiei teknika autogainbegiratu eta erdigainbegiratu deritze.

Azkenik, errefortzu bidezko ikasketak funtzio bati ematen dio forma, baina lortu nahi diren emaitzen adibideak erabili beharrean, sari seinale bat erabiltzen du. Sari hori maximizatzean proba eta errorearen bidez, eredu batek bere jarduera hobetu dezake zeregin dinamiko eta sekuentzialetan, hala nola jokatzea (xakea eta Go) edo benetako agenteen edo agente birtualen (gidaririk gabeko autoak edo elkarrizketa bot-ak, adibidez) portaera kontrolatzea.

Ikuspegi horiek praktikan jartzeko, ikertzaileek izen exotikoak dituzten algoritmoen sorta zabala erabiltzen dute, kernel makinetatik hasi eta Q-learning delakoraino. Baina 2010eko hamarkadatik, neurona-sare artifizialek leku nagusia hartu dute. Algoritmo horiek izen hori hartzen dute beren oinarrizko forma garuneko zelulen arteko konexioetan inspiratuta dagoelako, eta algoritmo oso baliagarriak izan dira ordura arte oso praktikotzat jotzen ez ziren zeregin konplexuetan arrakasta izan dutelako. Hizkuntza zabaleko ereduak, testu kate batean hurrengo hitza (edo hitz zatia) asmatzeko ikasketa automatikoa erabiltzen dutenak, mila milioika edo bilioika parametro dituzten neurona-sare «sakonekin» eraikitzen dira.

Baina baita erraldoi horiek ere, ikasketa automatikoko eredu guztiak bezalaxe, funtzioak besterik ez dira: forma matematikoak. Testuinguru egokian, tresna benetan boteretsuak izan daitezke, baina ahultasun ezagunak ere badituzte. Eredu «gaindoituak» hain doituta daude beren entrenamendu adibideetara, non ezin diren modu fidagarrian zabaldu. Horren adibidea izan daiteke katuak identifikatzeko sistema batek huts egin dezakeela argazki bat alderantziz dagoenean. Datuen alborapenak hedatu egin daitezke gaikuntza prozesuan, eta horrek emaitza distortsionatuak edo baita doitu gabeak ere eman ditzake. Eta eredu batek funtzionatzen duenean ere, ez dago beti argi zergatik funtzionatzen duen. («Interpretagarritasun» arazo horrek partikularki eragiten die ikasketa sakoneko algoritmoei.)

Hala ere, prozesua bera erraz identifikatzen da. Funtsean, makina horiek guztiek modu berean ikasten dute: aurrera eta atzera, aurrera eta atzera.

Jatorrizko artikulua:

John Pavlus (2024). What Is Machine Learning?, Quanta Magazine, 2024ko uztailaren 8a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Colonizar nuestro satélite será el primer paso para llegar a Marte y más allá. Cultivar sus propias verduras allí arriba será una de las cosas que harán los astronautas gracias a proyectos como el español Green Moon. Pero ese no será el único reto al que tendrán que enfrentarse.

Ilustración artística de una posible colonización futura de la Luna. / ESA

“Queremos convertir a la especie humana en una especie interplanetaria”, dice Jorge Pla García, investigador en el Centro de Astrobiología (CAB-INTA-CSIC). “El próximo paso es explorar Marte. La idea es usar antes la Luna como entrenamiento y aprendizaje para dar el salto a otros planetas”.

En eso está la misión Artemis, una colaboración de la NASA con la Agencia Espacia Europea (ESA), la japonesa JAXA, la canadiense CSA, la israelita ISA y la australiana ASA, que en su tercera fase propone llevar al polo sur de nuestro satélite a la primera mujer y al próximo hombre en septiembre de 2026. Su objetivo, sentar la bases para que las empresas privadas afiancen una economía lunar y hacer lo mismo en Marte a partir de 2033.

Es un objetivo arraigado en la comunidad astrocientífica, que desde hace un década acaricia el sueño de una aldea lunar global. El concepto de Moon Village, introducido en 2015 por Jan Woerner, director general de la ESA, se centra en la cooperación entre países y actores privados. “No es un único proyecto, ni un plan fijado con un calendario definido. Es una visión para una iniciativa comunitaria internacional. Su naturaleza abierta permitirá que muchas nacionalidades vayan a la luna, dejando atrás, en Tierra, sus diferencias de opiniones”, dijo Woerner.

Irresistible instinto colonizador

Pero si tenemos la Tierra, que es cómoda y tiene todo lo que necesitamos, ¿por qué tanto ímpetu –y tantos recursos– en colonizar el espacio? “Queremos seguir expandiendo nuestras fronteras”, recalca Pla. Y las razones son muchas.

Por una parte, en el campo de la exploración y la investigación, “cuanto más conocemos los planetas rocosos del sistema solar, mejor conocemos el nuestro. Por ejemplo, las atmósferas de Venus o Marte parece que son similares a la de la Tierra primitiva, pero los tres se han transformado de formas muy diferentes. Entender esto nos ayuda a comprender cómo evolucionará la Tierra”, apunta Pla. En este sentido, “nuestros robots están muy limitados y no pueden hacer el mismo trabajo que hace un astronauta”, añade.

Primera pisada del hombre en la Luna, con la misión Apolo. / NASA

En opinión de este experto, “dentro de dos o tres décadas, las sondas que ahora enviamos al espacio más allá de Marte podrán ir tripuladas por humanos. La experiencia nos dice que la ciencia ficción termina convirtiéndose en realidad”.

Por otro lado, está el poderoso tema económico, que mueve montañas y cohetes: “la Luna, Marte, los asteroides y los cometas son fuente de recursos muy valiosos para nuestro avance como sociedad. Poseen metales preciosos, minerales de tierras raras que son escasos en la Tierra”, indica Pla. Nuestro satélite, sin ir más lejos, es rico en helio-3, un isótopo de este elemento que se forma cuando el Sol interacciona con el suelo lunar –algo que no pasa en la Tierra porque nuestra atmósfera actúa como escudo–. Y resulta que el helio 3 que campa por toneladas sobre la superficie de la Luna, promete ser un supercombustible: su reacción en centrales de fusión produciría grandes cantidades de energía; encima, sin emitir radiaciones peligrosas.

“Estos elementos críticos se podrían extraer y traer a la Tierra o empezar a emplearse in situ, en el espacio”, observa este investigador, a quien no le cuesta visualizar asentamientos humanos fuera de nuestro planeta, con sus propias necesidades energéticas y tecnológicas.

Otra necesidad básica de los intrépidos colonos espaciales será comer. No solo los alimentos disecados y empaquetados que vemos en las películas, sino también una ensalada de lechuga recién cortada y cultivada en un huerto extraterrestre. Es la idea que inspira el proyecto español Green Moon, formado en 2016 por tres estudiantes malagueños y hoy integrado por científicos de los campos de la ingeniería espacial, la geología planetaria y la biología vegetal. Algunos de ellos, como Pla, su coordinador técnico y científico, ya han participado en varias misiones de la NASA.

Invernaderos extraterrestres

Por el momento, la única planta que ha conseguido crecer en un cuerpo celeste distinto al nuestro es una especie de algodón que germinó en la Luna, como parte de la misión china Chang´e 4, en 2019. “Estaba dentro de una microsfera, pero el instrumento no realizó bien el control térmico y el brote murió en 24 horas. La idea era buena, pero pretenciosa. Proponían que la planta generara el oxígeno que consumían unas larvas de mosca y, a cambio, los desechos producidos por estas proveerían del CO2 a la planta”, nos comenta Pla.

En la cápsula-huerto diseñada por los investigadores de Green Moon, las plantitas estarían a salvo de las inclemencias del tiempo. Han probado diferentes productos hortofrutícolas, “de porte pequeño y ciclos cortos, que germinan en 24-72 horas desde que se humedece la semilla, para ver cuáles pueden germinar en esas condiciones extraterrestres”, explica a SINC Eva Sánchez, coordinadora biológica del proyecto. Entre ellas, distintas variedades de lechugas, pimiento, tomate, rábano o zanahoria.

Experimento con plantas sobre un simulante del suelo lunar, con condiciones ambientales controladas en la cápsula Green Moon. / Green Moon Project

Salvando las distancias, será como un invernadero. Tendrá regulada la luz que recibe, el suministro de agua y el rango de temperatura (constante entre 15ºC y 28ºC) y estará protegida de las radiaciones solares y cósmicas. La electricidad para mantener en funcionamiento todos esos procesos la lleva incorporada. “Nuestra cápsula es muy adaptable. Se puede incluir en cualquier tipo de misión y, aunque es autosuficiente porque incluye sus propios paneles solares, puede aprovechar cualquier tipo de de fuente de energía”, apunta Pla.

Una cuestión de suelo

Por si el reto fuera pequeño, las plantas de Green Moon también tendrán que sobrevivir en el suelo de la Luna, cuya tierra arenosa y estéril recibe el nombre de regolito. Para ensayar, el equipo buscó un suelo parecido a la muestra que trajo a la misión Apolo 14. Lo encontraron en Lanzarote: procesando restos volcánicos, han elaborado un ‘simulante lunar’, que coincide en un 99,5% con el suelo de nuestro satélite.

“Por su composición, tiene unas características muy complicadas para que crezca cualquier planta. Posee gran cantidad de metales pesados y apenas nada de nitrógeno y fósforo, indispensables para la vegetación”, nos explica Eva Sánchez, que también es directora y fundadora, desde hace nueve años, de la empresa granadina de investigación agrícola Innoplant.

Es aquí donde entran en juego ciertas bacterias de suelo extremófilas, capacitadas para sobrevivir en condiciones muy hostiles. Algunas, por ejemplo, fueron aisladas del suelo de las minas de Riotinto, en Huelva. “Colaboramos para eso con la empresa española de fertilizantes Herogra, que nos ha suministrado los microorganismos. Los hemos probado de forma individual y combinados, para ver cómo podían fertilizar la tierra. De la batería inicial de 20 cepas candidatas, hemos detectado tres que, cuando se ponen juntas, tienen un efecto positivo. A través de su metabolismo, digieren esos metales pesados y generan nitrógeno y fósforo”, explica Sánchez.

La siguiente fase sería aportar materia orgánica al suelo, que funcione como una especie de estiércol. “Queremos usar algo que esté presente en las bases lunares. Para eso, tenemos que hacer un estudio sobre las características de los residuos que encontraremos allí”, observa. Además, partiendo de la misma idea de los chinos con sus brotes de algodón, se podría lograr, por qué no, un aprovechamiento circular de los gases vitales para las plantas y los humanos, de forma que el oxígeno que desprenden las primeras en la fotosíntesis fuera desviado a la microatmósfera donde vivan las personas y, al revés, el CO2 que exhalan los astronautas sirviera de sustento a las plantas.

¿Y de dónde van a sacar el agua para regarlas? El proyecto plantea un sistema de hidroponía para necesitar cantidades mínimas. Además, “la propia planta, por su transpiración, permite hacer un mecanismo cerrado de agua, que se puede reaprovechar. Del agua que se aporta a un vegetal, el 95 % lo pierde o lo transpira a la atmósfera”, afirma esta científica.

Otro detalle con el que tendrán que enfrentarse las lechugas y las zanahorias será la microgravedad de la Luna, que es un sexto de la que tenemos en la Tierra. ¿Cómo alterará su metabolismo? Para dar una respuesta, los científicos tienen que simular esas mismas condiciones, algo que puede hacerse con los vuelos parabólicos, cuando sobrepasan las capas altas de la atmósfera. “Lo malo es que es en un tiempo muy corto y son muy caros: uno puede costar 40.000”, nos dice Sánchez. Luego están los ciclostatos, unos aparatos que reproducen la microgravedad. “Necesitamos llegar a un acuerdo con alguno de los centros privados que los tienen para meter ahí dentro las plantitas y ver cómo crecen”.

Por lo pronto, los investigadores tienen sus propias hipótesis y ya hay algo de literatura científica al respecto, con algunos experimentos que se han hecho con una especie no hortícola muy versátil, la Arabidiopsis thaliana. “Creemos que van a crecer más alto, porque no hay gravedad que las retenga. Y más rápido, porque es lo que pasa en situaciones de estrés. Si la lechuga tiene un ciclo de 45 días, igual crece en 28. A nivel metabolico, en cuanto a su sabor color, nutrientes… también cambiarán, aunque no sabemos cómo. Eso es lo que queremos estudiar”, señala.

También aprovechable en la Tierra

Para Eva Sánchez, los beneficios de implementar cápsulas como la que están desarrollando en Green Moon van más allá del cultivo de hortalizas en la Luna o en Marte. Su invento se podría utilizar para cultivar en zonas extremas donde apenas hay agua, como los desiertos. De igual manera, la misma combinación de bacterias fertilizantes sería una opción interesante para tratar suelos que han sufrido una erupción volcánica, como La Palma. “Se acortaría mucho el tiempo de regeneración”, apunta.

Para pasar de ser un modelo digital en 3D a una realidad, por el momento, lo único que le falta a la cápsula de Green Moon es financiación. En concreto, nada menos que un millón de euros. “La construcción sería por parte de empresas privadas especializadas en instrumentación espacial”.

Buen viaje a Marte

Cuando el ser humano esté preparado para la aventura de pisar el planeta rojo, tendrá que aprovechar una ventana óptima de lanzamiento que, según Pla, ocurre cada dos años. Será, además, una travesía de casi dos años, si contamos la ida y la vuelta. Los retos más acuciantes serán la radiación procedente del Sol –“habrá que apantallar bien y protegerse con escudos, como el agua o la vegetación”, dice Pla– y la radiación cósmica que proviene de protones cargados energéticamente, expelidos por la muerte de estrellas. “La probabilidad de contraer cáncer debido a esta radiación obliga a reducir el tiempo de las misiones. La solución que tenemos por ahora es la protección pasiva”, añade. Sin embargo, la ciencia no deja de investigar. Por ejemplo, “hemos descubierto que, cuanto mayor es la edad del astronauta, menos es su posibilidad de desarrollar tumores”.

Esquema del proyecto Green Moon para cultivar plantas en la Luna y planetas fuera de la Tierra. / J.M. Ortega et al / Resources, Environment and Sustainability

Son escollos que afectarán a las personas, pero también a las plantas. En este sentido, en el invernadero del Centro de Astrobiología (CAB-CSIC), un equipo liderado por el biólogo molecular Eduardo González Pastor está estudiando cómo modificar genéticamente la Arabidiopsis thaliana con genes de microorganismos resistentes a las radiaciones. Por el momento, se está probando su efectividad en simuladores de radiación espacial y de microgravedad, con resultados muy prometedores. Es algo que, en opinión de Pla, quizá podría algún día hacerse con los astronautas.

Mientras, lo que ya se está haciendo es la medición y evaluación del clima marciano, una fase previa importante porque, cuanto mejor conozcamos el entorno al que pensamos enviar humanos en el futuro, mejor podrán minimizarse los riesgos. “El Centro de Astrobiología es líder en meteorología planetaria”, recalca Pla. Y es que, en la actualidad, las únicas estaciones meteorológicas que hay en suelo del planeta rojo, REMS y MEDA, son españolas.

“Nos sirven para entender las temperaturas de Marte, la presión, la humedad atmosférica, la radiación que llega al suelo… Y, sobre todo, para estudiar el actor principal de su atmósfera, el polvo, que tiene un papel clave en los cambios de sus condiciones meteorológicas. Además, es un polvo fino y tóxico, que puede penetrar en los instrumentos y estropearlos, o enfermar a los astronautas”, apunta.

Llegar hasta allí será, sin duda, una epopeya con lucha contra los elementos incluida. Aunque Pla insiste en que, tal vez, la prueba más difícil será la psicológica. “Al final, de una forma u otra puedes generar oxígeno, alimentarte, protegerte de la radiación… pero pasar tanto tiempo en soledad en el espacio es algo a lo que los astronautas les cuesta acostumbrarse”.

El espacio no es un plan B

En opinión de este astrobiólogo, el motivo que subyace a todas estas aventuras conquistadoras del espacio no es encontrar un nuevo hogar para salvarnos de un cataclismo inevitable en el nuestro. “Marte no es un plan B”, recalca. “Hay que proteger lo que tenemos y, al mismo tiempo, seguir explorando”.

No seremos nosotros quienes terminemos con la Tierra, dice, que “estará aquí hasta que el Sol se inflé y acabe engulléndola, dentro de por lo menos 5.000 millones de años. Lo que sí puede pasar si seguimos así, aumentando la temperatura, es que muchas especies desaparezcan. Pero la edad de nuestro planeta será más larga que la de nuestra especie, a no ser que nos convirtamos en una especie interplanetaria”.

¿Y después de Marte? El próximo escalón son las lunas heladas de Júpiter y Saturno: Europa, Encelado, Titán. “Desde el punto de vista biológico, las probabilidades de encontrar actividad biológica allí son mucho más altas que en Marte, que es una roca estéril flotando en el sistema solar en comparación”, apunta. Y es que los satélites de Júpiter tienen agua líquida en sus océanos internos, bajo una gruesa capa de hielo. Además, es agua en movimiento, que tiene actividad, como demuestran los géiseres que fueron captados por primera vez en Europa, en 2013, por el telescopio espacial Hubble.

Y el agua, como sabemos, es un ingrediente fundamental para la vida –aunque no el único–. Por el momento, están a punto de despegar varias misiones no tripuladas: Europa Clipper de la NASA este mes de octubre, Dragon Fly, también de la NASA, partirá hacia Titán en julio de 2028 y la misión Juice de la ESA planea llegar a Júpiter en 2031 para explorar Ganímedes, Calisto y Europa…

Según Pla, es solo el inicio. “Conociendo su capacidad de progreso, el ser humano también llegará hasta allí en persona, seguro. Hemos conseguido explorar todos los rincones del planeta, desde el Polo Norte al Polo Sur, pasando por las Américas y todas las islas de los océanos. No solo se trata de crear nuevas vías comerciales, sino de conocer nuestro entorno mejor”.

Por ahora, como señala Eva Sánchez, antes de soñar con Marte y más allá, “tenemos que pisar bien la Luna, que ya es mucho”.

Sobre la autora: Laura G. De Rivera es periodista especializada en ciencia

Una versión de este artículo apreció originalmente en SINC el 1 de noviembre de 2024

El artículo Una aldea global en Marte, con escala en la Luna se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Enara Calvo Gil

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Biologia

UPV/EHUk gidatutako talde batek aurkitu du zelularen mugimendua prozesu autoantolatu batek kontrolatzen duela, eta prozesu horrek zelularen prozesu fisiologiko guztiak barneratzen dituela. 700 zelulen desplazamendua aztertuta, taldeak frogatu zuen haien mugimendua mekanismo molekular sistemikoek zuzentzen dutela, doministikuen edo inurrien portaera kolektiboaren parekoak. Aurkikuntza honek kontrol zelularrari buruzko ikuspegi berri bat eskaintzen du, eta migrazio zelular akastun batekin lotutako gaixotasunentzako terapien garapenean lagun lezake. Ikerketak datu esperimentalak eta fisikako eta matematikako metodo aurreratuak konbinatu zituen. Informazioa Zientzia Kaieran.

Ikertzaileek Arthrobotrys oligospora onddoak, onddo “haragijaleak”, zizare nematodoak nola detektatu eta harrapatzen dituen aurkitu dute. Onddoek nerbio-sistemarik ez duten arren, giza usaimenaren antzeko mekanismoa erabiltzen dute. Nematodoak askarosido izeneko molekulak ezkutatzen dituenean, onddoak G proteinetara (GPCR) akoplatutako hartzaileak aktibatzen ditu, eta horrek erantzun molekular bat eragiten du, harra eta hura digeritzen duten entzimak harrapatzeko filamentu itsaskorrak sortzen dituena. Aurkikuntza horrek onddoen detekzio-prozesuen eta animalien sistema sentsorialen arteko paralelismoa nabarmentzen du. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran.

Mikrobiologia

Andrew Fire buru duen nazioarteko talde batek “obelisko” izeneko RNA-kate zirkular berriak aurkitu ditu gizakien ahoan eta hesteetan dauden bakterioetan. 1.000 nukleotido inguruko egitura sinpleak dira, birusak baino sinpleagoak eta kapsiderik gabeak, baina geneak kodetzeko gaitasuna dute. Giza gorozkietatik eta beste ekosistema batzuetatik ateratako sekuentzia genetikoak aztertuz, ikertzaileek ia 30.000 obelisko-mota identifikatu dituzte. Aurkikuntzak mikrobiologiaren bilakaera eta jatorria ulertzeko galdera berriak sortu ditu. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Natalia Baranova CIC Biomaguneko biologia zelularreko Bottom-up Cell Biology and Bioengineering ikerketa taldeko zuzendaria da. Baranovak bakterioen mekanismo molekularrak aztertzen ari da, bakterioak laborategian berreraikitzen dituelarik. Bere ikerketa bakterioen horma zelularrak, zatiketa eta komunikazioa ulertzen saiatzen da, alderantzizko ingeniaritza erabiliz. Helburua, bakterioen funtzionamendua ulertu eta antibiotikoen garapenean eragitea da. Baranovak zientzia diziplinen arteko lankidetza defendatzen du, biologia, kimika eta fisika elkarrekin uztartuz aurrerapenak egiteko. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago Berrian.

Kimika

UPV/EHUko Katalisi metalikoa eta Organokatalisia Ikerketa Taldeak eta Rovira i Virgili Unibertsitateak metodo bat garatu dute ziklobutano-taldearen molekula enantiomerikoetako bat selektiboki sortzeko. Kobretik eratorritako katalizatzaile baten bidez, farmako gisa erabil daitezkeen egitura berriak lortzeko aukera zabaltzen du. Aurkikuntza hau Angewandte Chemie aldizkarian argitaratu dute, eta bizia eragin zuten molekulen sorrerari buruzko teoria batekin bat dator: molekulen simetriaren desimetrizazio espontaneoaren bidez biomolekula asimetriko bakarrak sortzea. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Neurozientzia

Haurdunaldiak aldaketa esanguratsuak eragiten ditu amaren garunean, hala nola masa grisa eta kortexaren lodiera txikitzea, garuneko konektibitatea handitzen den bitartean, amaren eta haurraren arteko lotura indartuz. Kalifornia Irvine Unibertsitateko ikerketa batek aldaketa horiek zehaztu zituen erresonantzien eta odol analisien bidez, sortzetik erditu eta bi urtera arte. Aldaketa hormonalek eragindako garuneko asaldurek animaliengan ikusitakoen antza dute, eta urteak iraun dezakete. Antzeko aurkikuntzen berri eman dute beste zentro batzuetan, iradokiz haurdunaldiak ondorio iraunkorrak uzten dituela amaren burmuinean, eta, neurri txikiagoan, aitaren burmuinean. Informazio guztia Zientzia Kaieran.

Hezkuntza

Amaia Alberdi Ruiz de Alegria, ingeniaritza ikasketak izan arren, hezkuntzaren eraldaketan aurkitu du bere benetako interes profesionala. Peru-n boluntario moduan aritzean, energia-sistema justuago baten aldeko lana eta pedagogia kritikoaren beharraz ohartu zen. Gaur egun, doktoregoko ikerketa bat egiten ari da irakasleen posizionamendu sozial eta politikoak hezkuntzan duen eraginari buruz. Alberdiren ikerketak hezkuntza neoliberal, patriarkal eta kolonialaren kritika egiten du, eta hezkuntza justizia sozialaren aldeko ondasun kolektibo gisa ulertzea proposatzen du. Gainera, irakasleen arteko elkarlana eta kontrabando-espazioak sustatzea defendatzen du, ikuspegi kritikoak indartzeko eta sistema hegemonikoari aurre egiteko. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago UEUko webgunean.

Argitalpena

Jonatan Miranda eta Bittor Rodriguez-en Zaporeen abentura (2021) liburuak komikiak erabiltzen ditu dieta osasungarri baten eta elikagai tradizionalen garrantzia nabarmentzeko. Kontakizun grafiko bakoitzak sukaldaritzako zapore aniztasuna eta sormena nabarmentzen ditu. Berrikuntza garrantzitsua bada ere, tradizionalari eustearen garrantzia azpimarratzen dute egileek. Datuak Zientzia Kaieran.

Fisika

Nature aldizkarian argitaratutako ikerketa batek metodo berri bat aurkezten du atomoen nukleoen forma zehatzak aztertzeko, haien arteko energia handiko talkak erabiliz. Brookhaven-eko (New York) RHIC talkagailuan uranio-238 eta urre-atomoen nukleoak talka eginarazi zituzten; talka horien ondorioz, nukleoak “zopa” moduko plasma batean disolbatu ziren. Plasmaren hedapen-moduak nukleoen hasierako formaren berri ematen du, eta teknika berri honek nukleoen forma unean bertan zehaztasunez neurtzeko aukera ematen du. Urre nukleoak ia esferikoak direla erakutsi du, eta uranio nukleoek, aldiz, kiwi-forma dutela. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Mikologia

Onddo espezie berri bat deskribatu dute, Hymenochaete ametzii, ametzetan hazten dena, eta euskarazko izena jarri diote. Onddoek funtzio ekologiko garrantzitsuak betetzen dituzte, hala nola mikorrizak osatzea eta materia organikoa deskonposatzea. Klima aldaketak onddo espezieen banaketan eragina duela azpimarratu dute ikertzaileek, eta espezie asko desagertzeko arriskuan daude, hala nola belardietako perretxikoak eta zuhaitz zaharrei lotutako onddoak. Aurkikuntzak baso zaharren kontserbazioaren garrantzia azpimarratzen du, bioaniztasunaren adierazle diren espezieak babesteko. Informazioa Berrian.

Klima-aldaketa

Parisko Hitzarmenean adostutako tenperatura-igoeraren muga gainditu da 2024ko urriko tenperaturaren arabera, 1,65 ºC altuagoa izan delarik industrializazio-aurreko tenperaturarekin alderatuta. Hori 16 hilabeteetako epean 15. hilabetea izan zen, 1,5 ºC-ko igoera gaindituz. Copernicus klima-aldaketarako zerbitzuak baieztatu du 2024a izan daitekeela inoiz izandako urterik beroena. Hori ekiditeko, urtea amaitu bitartean tenperatura-anomaliak ia zerora jaitsi beharko lirateke. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Egileaz:

Enara Calvo Gil kazetaria da eta UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren komunikazio digitaleko teknikaria.

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