Sareko iturriak

Blanca Martínez

«Livingstone doktorea, ezta?». Esaldi hori 1871ean Henry Stanley eta David Livingstone esploratzaileek Tanganyika lakuan lehenengo aldiz topo egin zuten kondairaren parte da. Izan ere, Staley Livingstoneren bila joan zen Afrikako erdigunera, urte batzuk zeramatzalako inondik ageri gabe. Baina Livingstone ez zen txango bat egiteko asmoz joan, Britaniar Inperioak bidali zuen Nilo ibaiaren iturburuak bilatzera; hots, itsasoratzean Egiptoko lurrak bustitzen dituen ibai ezagunaren jatorria kartografiatzera. Zalantza geografiko horri erantzuna eman ez bazion ere -gaur egun eztabaida sortzen jarraitzen du-, beste aurkikuntza garrantzitsu bat egin zuen: Zambeze ibaia aurkitu, bideari jarraitu eta ikaragarrizko ur-jauzi bat aurkitu zuen; eta, Britaniarra zenez, Victoria izena jarri zion.

1. irudia: Zambiaren eta Zimbabweren arteko mugan dagoen Victoria ur-jauziaren irudia. Ura erortzean askatzen den energiak sortutako ur-tanten geruza ikus daiteke. (Argazkia: Diego Delso – CC BY-SA 4.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Victoria ur-jauziak, edo Mosi-oa-Tunya batoko hizkuntzan (“burrunba egiten duen kea”), Zambia eta Zimbabweren arteko muga zehazten du, Afrika kontinentearen hegoaldean. Munduko ur-jauzi handiena da; 1.700 metrotik gorako longitudea eta 100 metrotik gorako ur jauzia du. Euri sasoietan, ura indarrez erortzen denez, tanta txikiz osatutako geruza handi bat sortzen da. Tantak gorantz doaz eta burrunba handi bat entzun daiteke; hortik datorkio, hain zuzen ere, bertako toponimoa. Eta, nola ez, sekulako paisaia horren jatorria Geologian aurki dezakegu.

Historia aztertzeko 180 milioi urte egin behar dugu atzera, Pangea bi superkontinentetan banatu eta elkarren artetik banatzen hasi zirenean.  Laurasia iparraldean zegoen, eta Gondwana -gaur egungo Afrika barne-, berriz, hegoaldean. Garai hartan, gaur egun Victoria ur-jauzia dagoen tokian, zenbait sumendi erupzio gertatu ziren. Horren ondorioz, arroka basaltikoen mantu batek estali zuen eremu osoa, bata bestearen gainean jarritako geruzatan. Erupzio prozesu horiek hainbat milioi urte iraun zuten, eta ehunka metroko altuerako arroka bolkanikoak metatu ziren hainbat kilometroko itzulinguruan.

Plaken tektonika geldiezina da: ehun milioi urte baino gehiagotan aritu zen Gondwana azpibanatzen. Horrek arroka bolkanikoen mantua apurtzea eragin zuen, eta alde batetik bestera zeharkatzen duten ahulezia gune batzuk sortu ziren. Urak, lurrazalean barrena ibiltzen denean, zalantzarik gabe, ahulezia guneak baliatzen ditu, aurrera egiteko lasterbideak baitira.

Halaxe iristen gara duela bost milioi urte hasi eta gaur egunera arte dirauen historiaren azken kapitulura. Azken aldi horretan, klimari erreparatzen badiogu, aldi hotz eta lehorrak (glaziazioak) eta aldi bero eta hezeak (interglaziarrak) tartekatu dira eta horrek bokalerako bidean dauden zenbait ibaik osatutako drainatze-sistema bat ahalbidetu du. Ibai horien artean Zambeze ibaia dago, eta jo ta ke, milioika urtetan lortutako eroapenarekin, sigi-saga doan bidea eraiki du; halaber, arroka bolkanikoak zulatu ditu, ibilgua gero eta sakonago eraman baitu.

Eta Victoria ur-jauzia? Bada, beste galdera bat botako dizuet: gogoratzen al duzue lehen aipatu dudala urari asko gustatzen zaiola bere ibilbidean ahulguneak aurkitzea? Hori da. Ur-jauziak lurzoruren hustura handiak dira, ibaiak bokalera azkarrago iristeko baliatzen dituenak. Azter dezagun zehatzago: Zambeze ibaiak, hasiera batean, lurzoruaren azaleko haustura hori bertatik mugitzeko baliatu zuen. Hortaz, hondoa errazago higatu ahal izan zuen, eremu horretan arroila edo zintzur txiki bat sortu arte. Denborak aurrera egin ahala, eta ibilguaren ondorioz arroilaren goialdeko pareten eta hondoaren arteko distantzia handitu ahala, urak erortzean duen energia potentziala handitu egiten da, azkenean hondoko arroken kontra gabi baten antzera erortzen den arte. Ondorioz, ur-jauzia gero eta sakonagoa da, eta bertan ura ibiltzen den bitartean, gero eta sakonagoa izango da. Halaber, hondoko arrokekin talka egitean urak askatzen duen energiaren ondorioz, ziztu bizian gora irteten diren ur tanta txikien geruza sortzen da; hots, “Newtonen hirugarren legea” betetzen da.

2. irudia: Zambeze ibaiaren bide sigi-sagatsua eta Victoria ur-jauziaren pareta bertikalak sasoi lehorrean. Ibilgua perpendikularki mozten duten hausturak ikusi daitezke, baita urak eragindako higadura bertikala ere. Argazkia: Cuaderno de Cultura Científica)

Victoria ur-jauziak gizateria osoa (Afrikako erdigunean bizi ziren Homo generoaren hasieratik gure egunera arte) txunditzen duen ametsezko paisaia sortzen du. Eremu babestu ere bihurtu da, UNESCOren Parke Nazionalaren eta Munduko Ondarearen Gunearen izaerarekin. Eta, hori guztia, leku zoragarri horretaz gozatzeko aukera ematen digun historia geologikoari esker. Horrexegatik aukeratu dut, hain zuzen ere, zuei joan den urriaren 6an izan zen Geodibertsitatearen Nazioarteko Egun zoriontsua opatzeko. Inguruko paisaiari erreparatzen diozuen bakoitzean, gogoratu Geologiari esker sortu dela.

Egileaz:

Blanca María Martínez (@BlancaMG4) Geologian doktorea da, Aranzadi Zientzia Elkarteko ikertzailea eta UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Geologia Saileko laguntzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko urriaren 10ean: La Geología que truena.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

 

The post Burrunba egiten duen Geologia appeared first on Zientzia Kaiera.

Leire Sangroniz eta Ainara Sangroniz

Gabonak dira eta egunotan aukera egongo da, etxe askotan, turroia dastatzeko. Turroi tradizionalak osagai ditu almendra, eztia, azukrea eta arrautzak. Almendrak bere zapore, lurrin eta testura bereizgarriak ematen dizkio turroiari. Hain zuzen ere, turroiaren kalitatea almendra kantitatearen araberakoa da: kalitate baxueneko turroiek % 30 almendra daukate eta kalitate altuenekoek % 70 izan dezakete.

Almendra arbendolondotik (Prunus dulcis) lortzen den hazia da eta nagusiki lipido, proteina eta zuntzez osatuta dago. Mediterraneoan, Asian, Australian eta Ameriketan hazten da eta munduan gehien kontsumitzen den fruitu lehorra da. 30 espezie baino gehiago daude, baina merkaturatzeko ekoizten direnak gozoak izaten dira. Hain zuzen ere, duten garraztasunaren arabera sailkatu daitezke almendrak: gozoak (ez garratzak), erdi-garratzak eta garratzak.

Irudia: turroiaren kalitatea almendra kantitatearen araberakoa da: kalitate baxueneko turroiek % 30 almendra daukate eta kalitate altuenekoek % 70 izan dezakete. (Argazkia: Jonathan Pincas – CC BY 2.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Naturan aurki daitezkeen almendrak garratzak eta toxikoak dira amigdalina daukatelako. Holozeno garaian zenbait almendraren geneetan gertatutako mutazio baten ondorioz, amigdalinarik gabeko almendrak lortu ziren, almendra gozoak alegia. Mota horretako almendrak ekoizten dira gizakiaren kontsumorako.

Amigdalina azido zianhidrikoen glukosido bat da. Glukosido hauek zenbait landaretan aurkitu daitezke, defentsa bezala erabiltzen baitituzte. Animaliek edo gizakiek kontsumitzean landarean dagoen glukosido-entzima askatu eta glukosidoa hidrolizatzen du hidrogeno zianuroa eta bentzaldehidoa emanez. Hidrogeno zianuroa pozoitsua da, eta mertxika, sagar eta albertxikoen hazietan ere aurkitu daiteke.

Bentzaldehidoak almendrari duen zapore bereizgarria ematen dio. Almendra gordinek zenbait konposatu lurrinkor dituzte: bentzaldehidoaz gain alkohol txikiak, aldehidoak, azido organikoak eta, kasu batzuetan, sufre konposatuak, terpenoak (adibidez limonenoa), pirazinak eta abar.

Gehienetan almendrak txigortu egiten dira merkaturatu aurretik. Aire beroa edo olioa erabiltzen da horretarako. Txigortutako almendrek gordinek baino konposatu lurrinkor gehiago dituzte, txigortze prozesuan gertatzen diren erreakzioak direla eta: Maillard erreakzioa, azukreen pirolisia eta lipidoen oxidazioa. Bertan sortutako konposatuek ‒pirazinak, furanoak eta pirrolak‒ txigortatutako jakien zaporea ematen diete. Gainera, almendra hauek testura kurruskaria daukate.

Almendrak denbora luzez biltegiratzean lipidoen oxidazioa eta zaharmintzea gertatzen da, eta horrek eragina du zaporean. Oro har, almendrek 12 hilabete inguru iraun dezakete dituzten ezaugarri organoleptikoak galdu gabe. Zaharmintzea triglizeridoen hidrolisiaren eta gantz-azidoen oxidazioaren ondorioz gertatzen da.

Oxidazioaren kasuan, hidroperoxidoak eta erradikal askeak sortzen ditu oxigenoak gantz-azidoekin erreakzionatzean. Erradikalek erreakzio gehiago eragiten dituzte, osagai lurrinkorrak sortzen dituztenak: hidrokarburoak, aldehidoak eta zetonak. Nahiz eta zaharmintzea almendren arazo garrantzitsuenetarikoa izan, ez dago metodo egokirik prozesu hau antzemateko.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Franklin, Lillian M.; Chapman, Dawn M.; King, Ellena S.; Mau, Mallory; Huang, Guangwei; Mitchell, Alyson E. (2017). Chemical and sensory characterization of oxidative changes in roasted almonds undergoing accelerated shelf life. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65(12), 2549-2563. DOI: 10.1021/acs.jafc.6b05357
• Lee, Jihyun; Xiao, Lu; Zhang, Gong; Ebeler, Susan E.; Mitchell, Alyson E. (2014). Influence of storage on volatile profiles in roasted almonds (Prunus dulcis). Journal of agricultural and food chemistry, 62(46), 11236-11245. DOI: 10.1021/jf503817g
• Sánchez-Pérez, R.; Pavan, S.; Mazzeo, R.; Moldovan, C.; Aiese Cigliano, R.; Del Cueto, J.; Ricciardi, F.; Lotti, C.; Ricciardi, L.; Dicenta, F.; López-Marqués, R.L.; Møller, B. L. (2019). Mutation of a bHLH transcription factor allowed almond domestication. Science, 364(6445), 1095-1098. DOI: 10.1126/science.aav8197

Egileez:

Leire Sangroniz Kimikan doktorea da eta UPV/EHUko Kimika Fakultatearen PMAS Saileko (Polimero eta Material Aurreratuak: Fisika, Kimika eta Teknologia Saila) ikertzailea Polymaten eta Ainara Sangroniz Kimikan doktorea da eta UPV/EHUko Kimika Fakultateko irakaslea Polymaten.

The post Turroia: almendraren kimika gozo eta pozoitsua appeared first on Zientzia Kaiera.

Hainbat hamarkadatan zehar, muturreko zulo beltzak matematikoki ezinezkotzat jo ziren. Baina froga batek kontrakoa erakutsi du.

Unibertsoa ulertzeko, zientzialariek anomaliak aztertzen dituzte. “Muturreko kasuei buruz gehiago jakin nahi dugu, mugan dauden kasu berezi horiei buruz”, adierazi du Carsten Gundlachek, Southamptoneko Unibertsitateko fisikari matematikariak.

1. irudia: Hainbat hamarkadatan zehar, muturreko zulo beltzak matematikoki ezinezkotzat jo ziren. Baina froga batek kontrakoa erakutsi du. (Ilustrazioa: Kristina Armitage – Copyright lizentziapean. Iturria: Quanta Magazine)

Zulo beltzak kosmosaren mutur enigmatikoak dira. Horien barruan, materia hain dago trinkotuta non, Einsteinen erlatibitatearen teoria orokorraren arabera, ezerk ezin duen bertatik ihes egin. Hamarkadatan zehar, fisikari eta matematikariek zulo beltzak erabili dituzte grabitateari, espazioari eta denborari buruzko beren ideien mugak egiaztatzeko.

Baina zulo beltzek ere badituzte muturreko kasuak, eta kasu horiek ere beren ideia propioak eskaintzen dituzte. Zulo beltzak biraka dabiltza espazioan. Materia horietan erortzen den heinean, are arinago biratzen dute; eta materiak kargarik badu, zuloak elektrikoki kargatzen dira. Hasiera batean, zulo beltza irits daiteke ahalik eta karga eta momentu angeluar handiena izatera, bere masa kontuan hartuta. Horrelako zulo beltzak “muturreko” izendatzen dira, muturren muturra.

Zulo beltz horiek ezaugarri bitxiak dituzte. Bereziki, honako hau: zulo beltz mota horren mugako azalerako grabitatea, edo gertaeren muga, zero da. “Zulo beltz horien azalerak ez du jada ezer erakartzen”, azaldu du Gundlachek. Baina partikula bat zulo beltzaren erdigunerantz bultzatuko balitz, ezingo litzateke bertatik atera.

1973an, Stephen Hawking, James Bardeen eta Brandon Carter fisikari ospetsuek baieztatu zuten muturreko zulo beltzak ezin direla benetako munduan existitu, ez baitago inongo modurik halakorik sortzeko. Hala ere, azken 50 urteetan, muturreko zulo beltzak eredu erabilgarriak izan dira fisika teorikoan. “Simetria politak dituzte, kalkuluak errazten dituztenak”, esan du Rhode Islandeko Unibertsitateko Gaurav Khannak. Horri esker, fisikariek mekanika kuantikoaren eta grabitatearen arteko harreman misteriotsuari buruzko teoriak proba ditzakete.

2. irudia: 1973an, Stephen Hawkingek eta beste bi fisikari ospetsuk hipotesi bat planteatu zuten, zeinetan adierazten baitzuten muturreko zulo beltzak ezingo zirela inoiz sortu. (Argazkia: Santi Visalli/Getty Images)

Orain bi matematikarik frogatu dute Hawking eta haren kideak oker zebiltzala. Lan berria Massachusettseko Teknologia Institutuko Christoph Kehleren eta Stanfordeko Unibertsitateko eta Kaliforniako Unibertsitateko (Berkeley) Ryan Ungerren pare bat artikulu argitaratu berrik osatzen dute. Horietan jasotzen da guretzat ezagunak diren fisikaren legeetan ezerk ez duela eragozten muturreko zulo beltz baten sorrera.

Froga matematikoa “ederra, teknikoki berritzailea eta fisikoki harrigarria” da, Princeton Unibertsitateko Mihalis Dafermos matematikariaren hitzetan (Dafermos da Kehle eta Ungerren doktorego tesien zuzendaria). Horren guztiaren arabera, unibertsoa are aberatsagoa eta anitzagoa izango litzateke, non “astrofisikaren ikuspuntutik, muturreko zulo beltzak egon litezkeen”, gehitu du.

Horrek ez du esan nahi existitzen direnik. “Ezaugarri egokiak dituen soluzio matematiko bat existitzeak ez du esan nahi naturak hura erabiliko duenik”, azaldu du Khannak. “Baina, nolabait, bat aurkituko bagenu, horrek benetan pentsaraziko liguke zer galtzen ari garen”. Horrelako aurkikuntzek “galdera nahiko erradikal batzuk” planteatzeko potentziala dutela azaldu du.

Ezintasunaren legea

Kehle eta Ungerren probaren aurretik, arrazoi pisutsuak zeuden pentsatzeko muturreko zulo beltzak ezin zirela existitu.

1973an, Bardeen, Carter eta Hawkingek zulo beltzen portaerari buruzko lau lege aurkeztu zituzten, termodinamikaren lau legeen antzekoak zirenak, zeinak duela asko ezarri baitziren: printzipio sakrosantuen multzo horrek ezartzen du, adibidez, unibertsoa, denboraren poderioz, gero eta desordenatuagoa dela, eta energia ezin dela ez sortu ezta suntsitu ere.

3. irudia: Christoph Kehlek, Massachusettseko Teknologia Institutuko matematikariak, duela gutxi ezeztatu zuen muturreko zulo beltzei buruzko 1973ko uste bat. (Argazkia: Dan Komoda/Institute for Advanced Study)

Artikuluan, fisikariek zulo beltzen termodinamikaren lehen hiru legeak frogatu zituzten: zerogarrena, lehenengoa eta bigarrena. Horrenbestez, onartu zuten hirugarren legea ere bete egingo zela (termodinamika estandarrean bezalaxe), nahiz eta oraindik ezin zen frogatu.

Lege horrek ezartzen zuen zulo beltz baten azalerako grabitatea ezin dela zerora arte murriztu denbora finitu batean; hau da, ez dagoela modurik muturreko zulo beltz bat sortzeko. Baieztapen hori indartzeko, hirukoteak argudiatu zuen zulo beltz baten kargak edo momentu angeluarrak muturreko mugara iristea ahalbidetuko lukeen edozein prozesuk, aldi berean, potentzialki eragingo zuela haren gertaeren muga erabat desagertzea. Komunitate zientifikoak nahiko argi dauka gertaeren mugarik gabeko zulo beltzak, singularitate soil izenekoak, ezin direla existitu. Gainera, jakin badakigunez zulo beltz baten tenperatura haren azalerako grabitatearekiko proportzionala dela, azalerako grabitaterik gabeko zulo beltz batek ere ez luke tenperaturarik izango. Horrelako zulo beltz batek ez luke erradiazio termikorik emitituko. Hawkingek aurrerago proposatuko zuen zulo beltzek erradiazio termikoa emititu behar zutela.

1986an, Werner Israel izeneko fisikari batek gaia ebatzitakotzat jo zuen hirugarren legearen proba bat argitaratu zuenean. Demagun muturreko zulo beltz bat sortu nahi dugula ohiko zulo beltz batetik abiatuta. Hori lortzeko, arinago bira dadila eragin dezakegu, edo karga duten partikula gehiago gehitu. Israelen probak, antza, frogatu zuen hori guztia egitean ezin dela eragin zulo beltz baten azalerako grabitatea zerora irits dadila denbora finitu batean.

Kehle eta Ungerrek aurrerago deskubrituko zuten Israelen argudioan akats bat zegoela.

Hirugarren legearen heriotza

Kehle eta Ungerren asmoa ez zen muturreko zulo beltzak aurkitzea. Kasualitatez egin zuten topo haiekin.

Elektrikoki kargatutako zulo beltzen sorkuntza aztertzen ari ziren. “Konturatu ginen egin genezakeela” –zulo beltz bat sortzea– “karga-masa harreman guztietarako”, azaldu du Kehlek. Karga ahalik eta altuena den kasua barne; hau da, muturreko zulo beltz baten ezaugarri nagusia.

4. irudia: Karga handiko muturreko zulo beltzak matematikoki posibleak direla frogatu ondoren, Stanfordeko Unibertsitateko Ryan Ungerrek frogatu nahi du errotazio azkarreko zulo beltzak ere matematikoki posibleak direla, eta horretan ari da orain. Baina askoz problema zailagoa da hori. (Argazkia: Dimitris Fetsios)

Dafermosek aitortu zuen bere ikasleek Bardeen, Carter eta Hawkingen hirugarren legearen aurkako adibide bat deskubritu zutela: frogatu zuten ohiko zulo beltz bat muturreko zulo beltz bihur zitekeela denbora tarte finitu batean.

Kehle eta Unger biratzen ez den eta kargarik ez duen zulo beltz batekin hasi ziren, eta modelatu zuten zer gerta litekeen eremu eskalar izeneko ingurune sinplifikatu batean jarriko balitz, zeinetan uniformeki kargatutako partikulak dauden. Ondoren, zulo beltza kolpatu zuren eremu pultsuekin, karga emateko.

Pultsu horiek, halaber, energia elektromagnetikoa ematen zioten zulo beltzari, haren masa handitzea eraginez. Maiztasun txikiko pultsu difusoak bidaltzean, matematikariak ohartu ziren zulo beltzaren karga haren masa baino arinago areagotu zezaketela; eta horixe zen, hain zuzen ere, proba osatzeko behar zutena.

Emaitzak Dafermosekin eztabaidatu ondoren, 1986ko Israelen proba aztertu eta akatsa identifikatu zuten. Beste bi soluzio ere eraiki zituzten Einsteinen erlatibitate orokorraren ekuazioetarako, zulo beltz bati karga gehitzeko beste modu batzuk jasotzen zituztenak. Bardeen, Carter eta Hawkingen hipotesia ezeztatuta, hiru testuinguru ezberdinetan gainera, lanak ez zuen zalantzetarako tarterik uzten; Ungerren hitzetan: “hirugarren legea hilda dago”.

Bi zientzialariek frogatu zuten, halaber, muturreko zulo beltz baten sorkuntzak ez lukeela singularitate soil baterako atea irekiko, fisikarien kezkek adierazten zuten moduan. Aitzitik, badirudi muturreko zulo beltzak atari kritiko batean daudela: kargatutako materia hodei trinko bati karga kantitate egokia gehitzen bazaio, kolapsatu egingo da muturreko zulo beltz bat sortzeko. Gehiago gehitzen bada, singularitate soil batean kolapsatu ordez, hodeia dispertsatu egingo da. Ez da zulo beltzik sortuko. Kehle eta Unger gogoberotuta daude bai emaitza horrekin bai muturreko zulo beltzak existi daitezkeela frogatzearekin.

“Adibide ederra da hau, erakusten baitigu matematikek zerbait itzultzen diotela fisikari”, adierazi du Elena Giorgi Columbiako Unibertsitateko matematikariak.

Ezinezkoa agerian

Kehle eta Ungerrek naturan muturreko zulo beltzak existi daitezkeela teorikoki frogatu badute ere, ez dago bermerik hori hala dela egiaztatzeko.

Alde batetik, adibide teorikoek gehieneko karga dute, baina ez da sekula karga hautemangarria duen zulo beltzik aurkitu. Askoz probableagoa da arin biratzen duen zulo beltz bat aurkitzea. Kehle eta Ungerrek momentu angeluarraren muturreko atarira iristen den adibide bat eraiki nahi dute, kargarenaren ordez.

Baina spinarekin lan egitea askoz zailagoa da matematikaren ikuspuntutik. “Horretarako matematika berri eta ideia berri asko behar dira”, adierazi du Ungerrek. Kehlerekin batera problema aztertzen hasi da.

Bien bitartean, muturreko zulo beltzak hobeto ulertzeak informazio gehiago eman dezake ia muturrekoak diren zulo beltzei buruz; eta, azken horiek bai, unibertsoan ugariak direla uste da. “Einsteinek ez zuen uste zulo beltzak benetakoak izan zitezkeenik, arraroegiak direlako”, adierazi du Khannak. “Baina orain badakigu unibertsoa zulo beltzez beteta dagoela”.

Antzeko arrazoiengatik, gehitu du, “ez genuke amore eman behar muturreko zulo beltzei dagokienez. Nik neuk ez diot mugarik jarriko naturaren sormenari”.

Jatorrizko artikulua:

Steve Nadis (2024). Mathematicians Prove Hawking Wrong About the Most Extreme Black Holes, Quanta Magazine, 2024ko abuztuaren 21a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Matematikak frogatu du Hawking oker zebilela muturreko zulo beltzei buruz appeared first on Zientzia Kaiera.

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.

Ingurumena

EHUko Materialak + Teknologiak ikerketa-taldeak itsas jatorriko PET-botilen (itsas plastikorik ohikoenetakoa) bereizketa eraginkorra ikertu du. Aire zabalean eta itsasoan urperatutako botilak analizatu dituzte, bigarren taldekoak izanda degradazio-maila handiago daukatenak. Bereizketa optikoko sistema batekin probak egin dituzte ere, itsas eta hiri jatorriko PET-botilak automatikoki bereizteko. Ikerketak ondorioztatu duenez, hiri-hondakinen tratamendu-sisteman itsas hondakinak eraginkorrago kudeatu daitezke, eta horrek itsas zaborren jasotzea sustatuko du. Informazioa Elhuyar Aldizkarian.

Biologia

UPV/EHUko Basque Environmental Health Research Group taldeko ikerketa batek ondorioztatu du haurren portaera arazoek zerikusia dutela adatseko kortisol maila handiagoekin, estres kronikoaren adierazle. INMA proiektuko 11 urteko haurrekin egin dute ikerketa, eta amaren estresak eta inguruko zaratarekiko esposizio luzeak kortisol mailetan eragina dutela ere agerian uzten du. Ikerketak haurren estresari eragiten dioten ingurumen faktoreak, faktore sozialak eta indibidualak aztertzeko eredu bat proposatzen du, haurtzaroan eta nerabezaroan politika publikoak hobetzeko eta estres kronikoa murrizteko helburuarekin. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Hizkuntzalaritza

Leyre Rojo Horrillo euskal hizkuntzalariak Erronkarieraren azterketa sakona egiten ari da, euskararen dialekto honen ezaugarri bereizgarriak eta desagertzearen arrazoiak ulertzeko. Erronkarieraren ezaugarri fonologiko eta morfologikoak, hala nola bokal-erorketak edo k-dun erakusleak, aztertzen ditu. Halaber, hizkera desagertuaren soziolinguistika eta testuen edizioa lantzea du helburu, etorkizuneko ikerketetarako baliagarri izan daitezen. Hildako hizkuntzen analisia ezinbestekoa dela dio, hizkuntzen bilakaera eta desagerpena ulertzeko. Tesia Madril eta Compostelako kongresuetan aurkeztu du. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago UEU webgunean.

Arkeologia

Antzinako Brontze Aroko Britainia Handiko Charterhouse Warren aztarnategian izandako sarraskiaren xehetasunak argitu dituzte. Gutxienez 37 pertsona, tartean haurrak, ezustean harrapatu eta modu bortitzean erail zituzten; gorpuak zatikatu eta, ebidentzien arabera, jan egin zituzten. Kanibalismoa indarkeriazko erritual baten parte izan zitekeen, arerioei gizatasuna kentzeko helburuz. Hezurren ebaketa markek eta karbono datazioek erakutsi dute gertakariak K.a. 2200-2000 artean izan zirela. Europan halako erritual bortitzik ez da dokumentatu, eta aurkikuntzak gizateriaren “alderik ilunena” agerian utzi du. Datuak Alean.

Mikrobiologia

Obelisko izeneko RNA molekulak aurkitu dituzte, birusen eta biroideen arteko eremu batean kokatzen direnak. Entitate hauek 1.000 nukleotido inguru dituzte, proteinak kodetzeko gai dira, baina ez dute birusen proteinen estaldurarik. Giza ahoan eta gorotzetan aurkitu dira, baita ingurune naturaletan ere, 30.000 espezie inguru identifikatuz. Oraindik ez da ulertu zer funtzio betetzen duten, baina zientzialariek uste dute bakterioen barruan prozesu biologikoetan eragina izan dezaketela. Aurkikuntza honek bizitzaren ulermena sakon alda dezake eta RNAren jatorriari buruzko hipotesi berriak piztu ditu. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran.

Genetika

Ikerketa berri batek, Max Planck Institutuko zientzialariek egina, sifilisaren jatorria Amerikan sustraituta zegoela erakutsi du, Europako konkistatzaileak iritsi aurretik. Amerikako fosiletatik berreskuratutako bost genoma aztertuz, paleontologo molekularrek gaixotasunaren genealogia osatu dute. Ondorioztatu dute sifilisa Amerikatik Europara XV. mendearen amaieran iritsi zela, Europako agerraldi handiaren eragile izan zela, eta ondoren europarrek gaixotasuna hedatu zutela Afrikan eta Amerikan giza trafikoaren bidez. Ikerketak sifilisaren historia ulertzeko hipotesi berriak indartu ditu, eta emaitzak Nature aldizkarian argitaratu dira. Informazioa Elhuyar aldizkarian.

Zoologia

Marrazo muturluzea (Isurus oxyrinchus), arriskuan dagoen espeziea, AZTIk monitorizatzen hasi da Bizkaiko Golkoan haren mugimenduak eta portaera ezagutzeko, kontserbazio-neurriak bideratzeko. Espezie honek ekosistemen orekan funtsezko rola betetzen du, baina arrantza-interesa ere badu. Aurten, lehen aldiz, 1,4 metroko eme bat markatu dute, Amalur izena jarrita, eta bi marka satelital jarri dizkiote, mugimendu horizontal eta bertikalak aztertzeko. Aurretik markatutako marrazoek erakutsi dute Bizkaiko Golkoa marrazo urdinentzat gune garrantzitsua dela urte osoan, eta itsaspeko arroilak interes bereziko habitat direla. Helburua da arrantza-jardueraren kalteak murriztea eta marrazoen irudi negatiboa aldatzea, beren funtzio ekologikoa azpimarratuz. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Ikerketa batek frogatu du odol hotzeko ornodunek, hala nola Niloko tilapiak, ur beroetara joanda portaerazko sukarra erabiltzen dutela infekzioei aurre egiteko. Tenperatura altuek T linfozitoen suntsipen-entzimen ekoizpena moteldu, oxido nitriko antimikrobianoaren transkripzioa handitu eta hantura-proteinak sortzen dituzte, immunitatea indartuz. Era berean, birus eta bakterioen hazkundea oztopatzen dute. Jokabide hori odol beroko animalien sukar biologikoa baino milioika urte lehenago garatu zela ondorioztatu dute. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Astronomia

Uranoren eta Neptunoren sateliteek jarduera geologikoaren zantzuak erakusten dituzte, eta lur azpiko ozeanoak har litzakete. Berriki egindako ikerketa batek, JWST teleskopioa erabiliz, karbono dioxido eta karbono monoxido izotz geruza lodiak antzeman ditu Arielen (Uranoren satelitea), eta horrek prozesu geologiko aktiboak iradokitzen ditu, kriobulkanismoa, esaterako. Gainazalean egon daitezkeen karbonatoen presentziak ur likidoaren eta arrokaren arteko elkarrekintza adieraziko luke, eta horrek bizigarritasun aukerak handitzen ditu satelite horretan. Aurkikuntza horiek etorkizuneko misioen beharra nabarmentzen dute, mundu horiek sakon esploratzeko. Informazioa Zientzia Kaieran.

Argitalpena

Virginia Garcia astronomoak eklipseak haurrentzako liburu batean azaldu ditu, Aranzadi zientzia elkartearekin batera. Hurrengo bost urteetan 13 eklipse ikusiko ditugu, eta horietako ikusgarriena 2026ko abuztuaren 12an izango da Euskal Herrian, eguzki eklipse osoa. Liburuan eklipseen sekretuak azaltzen dira modu erraz batean, baita eguzkiari segurtasunez begiratzeko betaurrekoak ere badituzte. Garcia zeruaren inguruko jakintza galdu dela ohartarazi du, eta astronomiarekiko zaletasuna aitonari zor diola nabarmendu. Datuak Berrian.

Itsasoaren inbentarioa (2021) dibulgazio zientifikoko liburua da, eta 100 itsas espezie inguru aurkezten ditu, batzuk desagertzeko arriskuan daudenak, hala nola zerra-arraina eta hegalaburra. Bisualki erakargarria eta sinplea den gida baten bidez, krustazeo, molusku, arrain eta itsas ugaztunen barietate zabala deskribatzen da. Emmanuelle Tchoukrielen ilustrazioek antzinako grabatu zientifikoak zehatz imitatzen dituzte. Haur eta helduei zuzendutako liburu honek itsas ekosistemaren ezagutza eta kontserbazioa sustatzen du. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Egileaz:

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

The post Asteon zientzia begi-bistan #512 appeared first on Zientzia Kaiera.

Korapilatzearen entropia kontzeptuak oso paper garrantzitsua du fase kuantikoen trantsizioetan. DIPCko jendeak zehatz-mehatz aztertu du. The role of entanglement in quantum phase transitions

Gizakiak dauden lekuetan, ziur aski, plastikoa egongo da. Plastikoa dagoen lekuan biofilmak sortzen dira. Biofilmak itsasoan badaude, edozein kostaldetara irits daitezke. Ongi etorri Antartikara. The Antarctic plastisphere, Pere Monràs i Riera eta Elisenda Ballesté.

Kuantikaren jatorria termodinamikan dago; beraz, honek ere ez luke hainbeste harritu behar. Esperimentalki baieztatu da osagarritasun-printzipioaren eta ziurgabetasun entropikoaren arteko lotura. The equivalence of entropic uncertainty with wave-particle duality

Orain arte ez da jakin zergatik diren laranjak katu laranjak. The mystery of Garfield’s orange coat finally solved, Lluis Montoliuren eskutik.

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.

The post Ezjakintasunaren kartografia #519 appeared first on Zientzia Kaiera.

Laburbilduz, bakterioen deskontrola litzateke.

Birusak fama oso txarrekoak dira, eta batzuk merezia dute, noski. Baina hobeto biziko al ginateke munduan birusik egongo ez balitz?

Erantzuna ezetz da, gezurra badirudi ere, asko baitiegu eskertzeko birusei. Batzuk patogenoak dira gizakiontzat, baina Lurrean ditugun birus gehienak bakteriofagoak dira; hau da, bakterioak infektatu eta hiltzen dituzte. Birus horiek bakterioen populazioak kontrolpean mantentzen dituzte, eta bakteriofago guztiak desagertuko balira, ekosistemen oreka desagertuko litzateke.

Ondorio kaltegarrienetako bat atmosferako oxigenoa nabarmen gutxizea litzateke. Ekoizle primarioek sortzen duten oxigenoaren parte handi bat itsasoko organismo autotrofoek sortzen dute, eta birusik gabe, itsasoko bakterioak neurrigabe ugarituko lirateke, eta autotrofoak nabarmen nurriztuko lirateke.

Eta…? ataleko bideoek galdera honi eta beste batzuei heltzen die, eta hainbat egoera hipotetiko zientziaren bidez azalen dira bertan. Atal hau Órbita Laika (@orbitalaika_tve) eta UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren arteko elkarlanaren emaitza dira.

The post Eta birus guztiak desagertuko balira? appeared first on Zientzia Kaiera.

Itsasoaren inbentarioa (2021) zientziaren dibulgaziorako album bat da, 100 bat animalia eta landare biltzen dituena itsasoko biodibertsitate aberatsa osatzen duten espezie guztien artetik. Horietako batzuk galzorian daude, hala nola zerra-arraina eta hegalaburra.

Irudia: Itsasoaren inbentarioa liburuaren azala. (Iturria: Pamiela Etxea)

Krustazeoak, moluskuak, arrainak, ugaztunak eta bestelako espezieak aurkituko dituzu gida xume eta praktiko honetan, zeina, zehatza eta teknikoa ez izanagatik ere, material interesgarria baita ekosistema ezezagun honen gainean ikasteko eta kontsultak egiteko. Ezagutzen ez ditugun milaka izaki baitaude, oraindik ere, Itsasoko Bizitzaren Erroldan sartzeke. Virgine Aladjidik espezie bakoitzaren izen arrunta, izen zientifikoa, sailkapena eta deskribapena jaso ditu. Emmanuelle Tchoukrielek, berriz, ilustrazio zehatz eta naturalisten bidez irudikatu ditu, rotringa, tinta txinatarra eta akuarelak erabiliz. Lortutako emaitzak antzinako esploratzaileen grabatuak dakarzkigu gogora. Liburu honek –autoreok bilduma berean argitaratutako beste inbentario irudidunekin batera– natura inguruneari buruz gehiago jakiteko nahia pizten du haur nahiz helduengan, eta, hortaz, haren kontserbazioa sustatzen du.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Itsasoaren inbentarioa
• Egilea: Virginie Aladjidi
• Itzultzailea: Oihan Pla
• Ilustratzailea: Emmanuelle Tchoukriel
• ISBNa: 978-84-9172-220-5
• Argitaletxea: Pamiela etxea; Kalandraka
• Hizkuntza: Euskara
• Orrialdeak: 72
• Urtea: 2021

Iturria:

Pamiela etxea: Itsasoaren inbentarioa.

The post Itsasoaren inbentarioa appeared first on Zientzia Kaiera.

Nahúm Méndez

Gure eguzki sistemako izotz erraldoiak orbitatzen dituzten sateliteak sorpresaz beteta daude maila geologikoan: aniztasun geologiko handia, prozesu aktiboak eta baita ziklo “hidrologikoak” ere. Baina oraindik asko dugu jakiteko, batez ere Urano eta Neptunorenei buruz. Sistema horiek, izan ere, ezin izan ditugu modu iraunkorragoan bisitatu, Jupiterren eta Saturnon egin dugun bezala.

Baina bertara itzultzeko aukera dugun bitartean –badirudi ez dela 2040ko hamarkada baino lehen izango– ikerketak egin ditzakegu aurrerapen teknologiko ugariei eta teleskopioei esker. Bestelako modelo fisiko eta geokimikoak ere erabil ditzakegu, honako datu hauek biltzen lagunduko digutenak: nolakoa izan daitekeen barnealdea, ea gai diren beren gainazalaren azpian ozeano bat izateko, eta ea zeintzuk izan daitezkeen oraindik ere likido egoeran mantentzen dituzten energia iturriak, sortu zirenetik denbora asko igaro den arren.

1. irudia: Ariel, Voyager 2-k behatua 1986ko urtarrilean. Ordutik ez dugu haren gainazala hurbiletik ikusi. Gainera, gainazalaren heren baten irudiak baino ezin izan ditugu hartu. (Iturria: NASA/JPLk emandako irudia)

Oso litekeena da Arielek, Uranoren sateliteak, lurpeko ozeano bat izatea eta, pixkanaka, teoria horren aldeko frogak pilatzen hasi gara. Gainazalaren eremu batzuetan chasmatak daude (chasmaren plurala da chasmata, eta geologia planetarioan sakonune luzanga eta ez oso zabalei egiten die erreferentzia), bai eta jarduera kriobolkanikoa iradokitzen duten beste xehetasun batzuk ere. Are gehiago, azterlan batzuen arabera, Arieleko eremu batzuk mila milioi urte baino gutxiago dituzte. Horrek adierazten du sortu ondorengo aldian gainazala gaztetzeko prozesuak bizi izan dituela.

Zer da berria Arieli dagokionez? Zientzialari talde batek JWST teleskopio espaziala erabili du haren tresnetako baten bidez satelitearen gainazalaren konposizioa aztertzeko. Tresna hori NIRSpec espektrografoa da, satelitearen gainazalean zenbait konposatu –horietako batzuk izotzezkoak– detektatzea ahalbidetzen duena.

Lehen aurkikuntza aipagarria da karbono dioxidozko izotz biltegiak ikusi direla, espero baino indartsuagoak –indartsuak zentzu geologikoan, geruzaren lodierari erreferentzia eginez–, eta satelitearen eremu jakin batzuetan 10 milimetroko azaleko geruza sor dezaketela.

2. irudia: Gainazalean, gainera, eremu argiagoak eta ilunagoak ikus ditzakegu… Eremu argienak lotura al dute satelitearen barrualdetik gainazalerantz inpaktu eta fenomeno kriobolkanikoen bidez ateratzen diren materialekin? (Iturria: NASA/JPLk emandako irudia)

Baina, gainera, karbono monoxidozko geruza bat ere aurkitu da, eta horrek zientzialariak apur bat harritu ditu. Izan ere, Arielen gainazalean aurkitzen ditugun tenperaturetan (-180 °C eta -190 °C artean, gutxi gorabehera), karbono monoxidoz osatutako izotza oso azkar sublimatu beharko litzateke. Hau da, egoera solidotik gaseosora pasa beharko litzateke, likidotik igaro gabe. Horrek esan nahi du karbono monoxidoz osatutako izotza berritzen duten mekanismo geologikoak daudela, edo, nolabait, erreakzioak gertatzen direla karbono dioxidoarekin, egonkortu eta sublimazioarekiko erresistenteago bihurtzen dutenak.

Azterketa horrek ematen digun beste xehetasunetako bat da ez direla espezie kimiko jakin batzuk agertzen, hala nola amoniakoa duten konposatuak edo hidrogeno peroxidoa. Horiek, batzuetan, erradiazioak ur izotzean duen eraginaren ondorioz sortzen dira. Halakorik ez egoteak bi esanahi izan ditzake. Esanahi bat: gainazala ondo isolatuta dago karbono dioxidozko izotz geruza indartsuekin –eta geruza horiek ur izoztuaren eta erradiazioaren arteko interakzioak mugatzen dituzte–. Beste esanahia: Arielen orbitan dagoen inguruneko erradiazioa uste baino txikiagoa da.

3. irudia: Irudi honetan ezin hobeto ikusten dira chasmatak, Arielen gainazala zeharkatzen duten sakonune luzangak osatuz. (Iturria: NASA/JPLk emandako irudia)

Baina oraindik ere badago artikulu honetan aipatu beharreko beste kontu bat: zientzialariek Arielen gainazalean karbonatoak daudela iradokitzen dute. Karbonatoak ur likidoaren eta arroken arteko elkarreraginaren bidez sor daitezkeen mineralak dira. Hori baieztatuz gero, lurpeko ozeanoaren eta satelitearen gune harritsuaren arteko interfazean gerta liteke. Horrek adieraziko luke lurpeko ozeanoen antzeko bizigarritasun baldintzak daudela, Entzeladoren edo Europaren azpian egon litezkeenen modukoak.

Eta zer esan nahi digu horrek guztiak maila geologikoan? Bada dioxidoz eta karbono monoxidoz osatutako izotz geruzek jatorri geologikoa izango dutela ziurrenik. Hau da, prozesu geologiko aktiboen ondorioz sortuak izango direla (adibidez, kriobulkanismoa, karbonatoak gainazaleraino “igotzearen” arduraduna ere izango litzatekeena). Eta mundu aktiboa baldin bada, beroaren eta materiaren “transmisio” mekanismo hori, barrualdetik gainazalera egiten dena, lurpeko ozeano bat izan liteke. Horrek mundu honi buruzko perspektiba astrobiologikoak areagotzen ditu berriro.

Beraz, izotzezko erraldoien sateliteak interesik gabekoak iruditzen bazaizkigu ere, agian berriro bisitatu behar ditugu, eta agian mundu liluragarriak deskubrituko ditugu, gaur egun jarduera geologikoa dutenak.

Erreferentzia bibliografikoa:

Cartwright, Richard J.; Holler, Bryan J.; Grundy, William M.; Tegler, Stephen C.; Neveu, Marc; Raut, Ujjwal; Glein, Christopher R.; Nordheim, Tom A.; Emery, Joshua P.; Castillo-Rogez, Julie C.; Quirico, Eric; Protopapa, Silvia; Beddingfield, Chloe B; Hedman, Matthew M.; De Kleer, Katherine; DeColibus, Riley A.; Morgan, Anastasia N.; Wochner, Ryan; Hand, Kevin P; Villanueva, Geronimo L.; Faggi, Sara; Pinilla-Alonso, Noemi; Trilling, David E.; Mueller, Michael. M. (2024). JWST Reveals CO Ice, Concentrated CO2 Deposits, and Evidence for Carbonates Potentially Sourced from Ariel’s Interior. The Astrophysical Journal Letters, 970(2). DOI: 10.3847/2041-8213/ad566a

Egileaz:

Nahúm Méndez Chazarra geologo planetarioa eta zientzia-dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko abuztuaren 5ean: El océano de Ariel.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Arieleko ozeanoa appeared first on Zientzia Kaiera.

Juanma Gallego

Birusen eta biroideen artean kokatu daitezkeen RNA molekulak dira, baina zientzialariek oraindik ez dakite zer eragina izan dezaketen giza osasunean.

Askotarikoak dira giza gorputzeko mikrobiomaren baitan dauden elementuak: birusak, bakterioak, onddoak edota protozooak ere. Gauzak hala, azken urteotan gero eta argiago geratzen ari da horiek guztiek eragin nabarmena dutela gure organismoan, baina oraindik asko dago ikasteko eragin horren inguruan.

Eraginez harago, baina, inork gutxik esango luke mikrobioma horren baitan protagonista berriak aurkituko zirenik. Harrigarria eman dezakeen arren, ordea, badirudi badaudela mikrobioman orain arte ezagutzen ez genituen elementuak. Eta ez gara bakterio espezie berri batez hizketan ari, bizitzaren sailkapenean kaxoi berri oso baten inguruan baizik.

1. irudia: Cell aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu baten bitartez eman dute ikerketaren berri. (Argazkia: IBMCP/CSIC-UPV)

Eta kaxoi hori biziaren beraren mugetan dago, birusak bezala. Beren ezaugarrien arabera, birusen eta biroideen artean dauden entitate biologikoak dira kaxoi horretan daudenak, eta obelisko izendatu dituzte. Horien gaineko doktoretza tesia egin duen Ivan Zheludev zientzialariari zor zaio izendapen bitxia, eta Antzinako Egipton horren ohikoak ziren monumentuen itxura edukitzeagatik jarri diete.

Kaxoi berri bat dela diogu, obeliskoek berezko ezaugarriak dituztelako. Aintzat hartu behar da birus txikienek gutxienez 2.000 nukleotido behar dituztela beren informazioa kodetzeko, eta, modu honetan, erreplikatu ahal izateko. Proteinak sortzeko gai dira, beraz.

Biroideek, ordea, ez dute gaitasun hau, 300-400 nukleotido inguru baino ez dituztelarik. 1971n aurrenekoz aurkitu zirenetik, 50 bat espezie baino ez ziren ezagutzen, baina 2023an 20.000 mota bereizi zituen ikerketa batek. Hauek dira, beraz, bizitzaren mugatik gertuago dauden agente infekziosoak, baina, orain arte ezagutu diren biroide gehienak landare batzuen parasitoak dira, oso sinpleak izanik.

Obeliskoen kasuan, 1.000 nukleotido inguru dituzten agente infekziosoak dira. Birusek ez bezala, obeliskoek ez dute proteinen estaldura bat, baina, halere, proteinak kodetzeko gai dira ere. Beraz, obeliskoak birus eta biroideen arteko erdigunean kokatu genitzake.

Nola da posible horrelako aurkikuntza bat aurretik gertatu ez izana? Albistearen tamaina ikusita, zuhurtziaz hartzeko moduko iragarpena izan daiteke, baina atzean badago berme minimo bat. Batetik, aurkikuntza gidatu duen zientzialaria Andrew Fire Stanfordeko Unibertsitateko (AEB) ikertzaile eta medikuntzan Nobel sariduna da. Bestetik, alorrean ospe handia duen Cell aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu baten bitartez azaldu dituzte ikerketaren emaitzak.

Hainbat lagunen aho eta gorotzen azterketan abiatu dute ikerketa lana. Hala, 32 aho analizatu dituzte, eta, horietatik, erdian obeliskoak aurkitu dituzte. Modu berean, 440 lagunen gorotz laginak analizatu dituzte ere, eta, horietako %7an ere entitate horiek aurkitu dituzte. Ohi bezala, lagin horiek bereizmen handiz aztertu ahal izateko teknika bioinformatikoez baliatu dira.

Baina, horrez gain, giza gorputzetik kanpo obelisko andana aurkitu dituzte. Planeta osoan 30.000 espezie aurkitu dituztela ziurtatu dute ikertzaileek zabaldutako prentsa oharrean, ekosistema naturaletan, animalien mikrobiometan edota hondakin uretan.

2. irudia: Bakterio baten barruan dauden obeliskoen irudikapen artistikoa. Egileek Google AI erabiliz egin dute irudia. (Irudia: IBMCP/CSIC-UPV)

Dena dela, asko dago oraindik horien bueltan ikasteko. Ia-ia dena, egiari zor. Horren adibide da espezie horietatik guztietatik momentuz bat baino ezin izan dutela lotu bakterio zehatz batekin: gizakien ahoan egon ohi den Streptococcus sanguinis bakterioarekin, hain zuzen; baina beste bakterio batzuetan ere obeliskoak egongo direlakoan daude zientzialariak. Bakterio bakoitzeko 1.000 obelisko baino gehiago daudela kalkulatu du beste ikerketa batek.

Zientzialariek azaldu dute saiatu direla ulertzen zer egiten duten bakterio ostalariaren barruan, baina ez dutela lortu. Kasurako, ez dakite gainerako bakterioen aurrean abantailaren bat ematen ote dieten. Bakterio honen kasuan, besteak beste, odol sistemara sartu daiteke, heriotza ekar dezaketen infekzioak abiatuz eta bihotza handituz.

Orain, norabide honetan sakondu nahi dute. Izan ere, duela gutxira arte uste zen RNA molekulek DNAren dagoen informazioa transmititzeko baino ez dutela balio, baina ikuspegi hau aldatzen ari da azken ikerketei esker.

Zientzialariek iradoki dute agian obeliskoek funtzioren bat bete dezaketela zelula barruko prozesuetan, baina oraindik argitzeko dago zer inpaktu izan dezaketen osasunean, txarrerako ala onerako. Maria Jose Lopez Galiano biologoaren arabera, orain arte ezagutzen diren organismoekiko “erabat desberdin” aritzen dira, eta “iraultzaile izan daitezkeen” aplikazioei bidea irekitzen diete.

Marcos de la Peña ikertzailearen arabera, “aurkikuntzak argi erakusten du mikrobioen mundua uste baino askoz konplexuagoa dela”. Are, sinetsita dago “esplorazio eremu baten ateak ireki” duela, eta, honek ”irauli” lezakeela birologiaren, biologiaren edota bizitzaren beraren agerpena ulertzeko modua.

Logikoa denez, biroideen eta birusen arteko kokapen honek galdera berriak irekitzen ditu mota honetako entitateen eboluzioari buruz. Ikertzaileak sinetsita daude aspaldikoa dela gizakien eta obeliskoen arteko harremana, eta, beren egitura dela eta, uste dute planetako organismo zaharrenetakoak izan litezkeela. Are, horren molekula sinpleak izanik, iradoki dute balitekeela bizitzaren sorreran rol bat jokatu izana. Aukera honek RNA mundu gisa ezagutzen den hipotesiarekin bat egingo luke beraz; hots, RNA molekulak izan zirela hasierako organismoetan lehen informazio genetikoa oinordetzan uzteko erabili izan zirenak.

Erreferentzia bibliografikoa:

Zheludev, Ivan N.; Edgar, Robert C.; Galiano-López, M aria Jose, de la Peña, Marcos; Babaian, Artem; Bhatt, Ami S.; Fire, Andrew Z. (2024). Viroid-like colonists of human microbiomes. Cell, Volume 187, Issue 23, 6521 – 6536.e18. DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.033

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

The post Biziaren mugetan dauden ‘obeliskoak’ aurkitu dituzte appeared first on Zientzia Kaiera.

UPV/EHUko Basque Environmental Health Research Group taldeak INMA proiektuko 11 urteko haurrekin egindako ikerketa batean ondorioztatu du portaera-arazo handiagoak lotuta daudela ileko kortisol-maila handiagoekin. Ikerketan, gainera, ondorioztatu dute aldi berean estres kronikoa eragin dezaketen zenbait faktoreren eraginpean egoteak ileko kortisol-kontzentrazioa determina dezakeela.

Estres-egoerei erantzuteko gorputzak jariatzen duen hormona da kortisola, eta, estres kronikoa aztertzeko, oso erabilgarria da ileko kortisol-kontzentrazioa neurtzea. “Kortisola, besteak beste, odolean, listuan eta txizan egon ohi da, eta horiek une bateko kortisol-maila adierazten dute; baina ilean, ordea, kortisola metatu egiten da, eta hori epe luzeagoko estres-mailaren adierazle da, alegia, estres kronikoarena”, azaldu du Ane Arregi Otxotorena ikerketan parte hartu duen ikertzaileak. Une bateko estresa eta estres kronikoa bereizteko, adibide argi bat erabiltzen du Euskal Herriko Unibertsitateko Psikologia Fakultateko ikertzaileak: “Ez da estres bera egun batez ogia erostera joatean dirua falta duzula konturatzeak eragiten duena eta egunerokotasunean ogia erosteko dirurik ez duzula jakiteak sortzen duena”.

Irudia: Haurrak estres kronikoaren mende egotea osasun-arazo askorekin lotuta dago; haurtzaroa eta nerabezaroa oso etapa zaurgarriak dira, garapen azkarreko etapak direlako. (Argazkia: LuidmilaKot – Pixabay lizentziapean. Iturria: Pixabay)

Basque Environmental Health Research Group (B-EHRG) taldeko ikertzaileak 11 urteko haurren ile-laginak erabili ditu estres kronikoa ebaluatzeko. Ikerketa egiteko datuak INMA proiektutik hartu ditu: Infancia y Medio Ambiente (INMA) proiektuan haurren eta familien askotariko datuak hartzen dituzte amaren haurdunalditik hasita epe luzerako ikerketak egiteko.

Hala, ikerketan ondorioztatu dute, batetik, portaera-arazo handiagoak ileko kortisol-maila handiagoekin lotuta daudela. Gainera, “amaren estresa haurren portaera-arazoekin erlazionatuta dagoela ikusi dugu. Horrek esan nahi du amaren estresak ere haurren portaera-arazoen bidez eragina izan dezakeela haurren kortisol-mailetan. Nolabait bi pausoko bide horretan zehar”, azaldu du Arregik.

Ingurumen-zaratak ere badu eragina kortisol-mailan

Bestetik, espero ez zuten zerbait ere aurkitu dute: “Ingurumen-zaratarekiko esposizio altuago bat kortisol-maila baxuagoekin erlazionatuta dago. Ikusi dugu zenbat eta zarata-maila altuagoa izan, orduan eta kortisol-maila baxuagoak ageri direla. Analisia sexuaren arabera banantzean, erlazio hori mutilen kasuan soilik zen esanguratsua”. Ikertzaileek diotenez, “litekeena da zaratak eragindako hasierako estres akutuak une bateko kortisol-mailen igoera bat eragitea, baina epe luzeko zarata-esposizio altu batek eragiten duen estres kronikoak kortisol-maila jaitsaraztea”. Zaratarekin lotuta espero ez zituzten emaitza horiek berresteko asmoz, Europako Athlete (Horizon 2020) proiektu zabalago batean egingo dute ikerketa berbera.

Ingurumen-faktoreak, faktore sozialak eta faktore indibidualak

Oro har, “gure ikerketan bi faktore horiek hauteman ditugu, baina horrek ez du esan nahi beste faktore batzuk ez daudenik erlazionatuta, baizik eta guk ez dugula bestelako erlaziorik aurkitu —argitu du Arregik—. Garrantzitsua da ikerketa hauei ikuspegi zabalago bat ematea, eta aldi berean estresa eragiten duten faktore bat baino gehiago kontuan hartzea”. Horrenbestez, ingurumen-faktoreen, faktore sozialen eta faktore indibidualen eta haurren ileko kortisol-kontzentrazioaren arteko erlazioa ikertzeko eredu bat sortu dute. Estresean eragina izan dezaketen faktore gisa literaturan ageri diren faktore guztiak izan dituzte kontuan; esate baterako: espazio berdeak eta urdinak, airearen poluzioa, ingurumen-zarata; familiako eta eskolako harremanak, gurasoen estres-maila; lo egiteko arazoak, jarduera fisikoa, adina, sexua, eta abar.

Euskal Herriko Unibertsitateko ikertzaileak adierazi duenez, “oraindik asko dago ikertzeko haur eta gazteen ileko kortisol-mailetan eragiten duten faktoreei buruz, eta orain arte egindako ikerketek ez zituzten kontuan hartzen hainbat faktorek aldi berean zer eragin duten”. Horri aurre egiteko helburuarekin sortu dute eredua. Arregik azaldu duenez, garrantzitsua da ereduan faktore asko kontuan eduki izana: “Hemendik aurrera, ereduak aukera emango digu jakiteko ileko kortisol-maila neurtzen denean zer aldagai hartu beharko liratekeen kontuan eta zein ez”.

Etorkizuneko ikerketek ikerlan honek ematen duen ikuspegi konplexuago hau erabili beharko lukete haurren ileko kortisolaren determinatzaileak hobeto ulertzeko. Izan ere, aldi berean ingurumen-faktore, faktore sozial eta faktore indibidual desberdinen mende egoteak ileko kortisol-kontzentrazioan eragin dezake. Haurrak estres kronikoaren mende egotea osasun-arazo askorekin lotuta dago; “haurtzaroa eta nerabezaroa oso etapa zaurgarriak dira, garapen azkarreko etapak direlako. Oso garrantzitsua da jakitea etapa horretan nola eragiten duten faktore desberdinek haur eta nerabeen osasunean, pertsona heldu osasuntsu izatera irits daitezen”, adierazi du ikertzaileak.

“Gure ustez, ileko kortisola tresna baliagarria izan daiteke ingurumenarekin lotutako esposizioek estres kronikoan zer eragin duten ebaluatzeko. Azken batean, horrek politika publiko eraginkorrak aplikatzen lagundu dezake. Izan ere, toki bateko biztanleen estres kronikoa zerk eragin dezakeen jakinez gero, errazagoa izan daiteke hori saihesteko politikak aplikatzea”, esanez amaitu du.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Umeen portaera-arazoak ileko kortisol-maila handiagoekin lotuta daude.

Erreferentzia bibliografikoa:

Arregi, Ane; Vegas, Oscar; Lertxundi, Aitana; García-Baquero, Gonzalo; Ibarluzea, Jesus; Andiarena, Ainara;  Babarro, Izaro; Subiza-Pérez, Mikel; Lertxundi, Nerea (2024). Hair cortisol determinants in 11-year-old children: Environmental, social and individual factors. Hormones and Behavior, 164. DOI: 10.1016/j.yhbeh.2024.105575

The post Ileko kortisol-maila haurren estres kronikoaren adierazle gisa appeared first on Zientzia Kaiera.

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.

Matematika

Bigarren Mundu Gerran, Jean Leray matematikaria, gerrako presoa, topologian ikertzen ari zela, matematika modernoen ideia iraultzaileenetako bat sortu zuen: “sorta” kontzeptua. Sortak, Alexander Grothendieckek 1950eko eta 1960ko hamarkadetan geometria aljebraikoan sartutakoak, egitura konplexuak dira, beste objektu matematiko batzuen gainean eraikitzen direnak, hala nola tarte edo gainazal konplexuagoetako funtzioak. Tresna horiei esker, hainbat lur-motatan dauden lorategiekin konpara daitezkeen espazio matematikoen egitura azter daiteke. Sortak funtsezkoak bihurtu dira matematika modernoan, tokikoa eta globala konektatzeko duten gaitasunagatik. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Vera Martha Winitzky Buenos Airesko Unibertsitatean matematikako doktoretza lortu zuen lehen emakumea izan zen 1958an. Energia atomikoan eta matematika aplikatuan egindako ikerketez gain, aitzindaria izan zen matematika arkitekturarekin eta diseinuarekin integratzen. Matematika eta Diseinu Zentroa sortu zuen UBAn, diseinuaren irakaskuntzan fraktalak eta zenbaki metalikoak bezalako kontzeptuen erabilera bultzatuz. Hamar liburu baino gehiago eta ehun artikulu zientifiko baino gehiago argitaratu zituen. 2018an Vera W. de Spinadel saria sortu zen haren omenez. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Ingurumena

NBEren txosten baten arabera, munduko lurren % 40 lur idorrak dira, eta azken hiru hamarkadetan haien hedadura nabarmen handitu da. Giza jarduerak eta berotegi gasen isurpenek eraginda, baldintza gogorrek 5.000 milioi pertsonari eragingo diete mende bukaeran, nekazaritzan eta habitata galduko duten espezieetan ondorio larriak izanik. Basamortutzeak Afrikako eta Asiako ekonomietan kalte nabarmenak eragin ditu, eta etorkizunean tentsio sozial eta politikoak areagotu daitezke. Halaber, 2024a historian erregistratutako urterik beroena izan da, klima-aldaketaren joera kezkagarria azpimarratuz. Datuak Berrian.

Surf-olatuen inguruko ekosistemak biodibertsitateari eta klima-aldaketari aurre egiteko funtsezko baliabideak dira. Olatu horiek karbono-dentsitate handiko eremuetan kokatuta daude, eta karbono atmosferikoa xurgatzeko eta biltegiratzeko gaitasun handia dute. Hala ere, surf-ekosistemen % 3 bakarrik dago babestuta. Ikerketek adierazten dute surf-komunitateek ingurumen-babeserako potentziala dutela, biodibertsitatea eta karbono-erreserbak zaintzeko tresna eraginkor gisa. Baina giza ekintzen eta babes-neurrien gabezien ondorioz, ingurune horiek arrisku larrian daude, Mundakako olatuaren esperientziak erakusten duen bezala. Informazio guztia Zientzia Kaieran.

Nature Communications aldizkariak argitaratutako ikerketa batek erakutsi du turismoarekin lotutako karbono-isuriak % 3,5 igo direla urtean 2009-2019 bitartean, ekonomia globalaren igoera-tasa bikoiztuz. 2019an, turismoak 5,2 gigatona CO2 baliokide isuri zituen, munduko isuri guztien % 8,8. Hazkundearen arrazoi nagusiak eskariaren igoera (% 3,8 urtean) eta eraginkortasun teknologiko txikia dira (% 0,3 urtean). Isuri gehienak AEBek, Txinak eta Indiak eragin zituzten. Ikerketak politika global eraginkorrak premiaz hartzea gomendatzen du turismoaren emisioak murrizteko, herrialdeen arteko desberdintasunak kontuan hartuta. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Teknologia

1944ko urtarrilaren 18an, Bletchley Parkera lehenengo konputagailu elektroniko programagarria iritsi zen: Colossus. Tommy Flowers eta bere taldeak garatu zuten, eta Lorenz SZ makinarekin kodetutako mezu alemaniarrak deszifratzeko gakoa izan zen Bigarren Mundu Gerran. Colossus erabakigarria izan zen D. Egunaren arrakastarako, aliatuen engainu estrategiek funtzionatu zutela berretsiz. Nahiz eta garrantzi historikoa izan, Colossus ez existitzetik gertu egon zen, proiektuarekiko hasierako mesfidantzagatik eta proiektua denbora errekorrean garatzea ahalbidetu zuten zorioneko hainbat zirkunstantziagatik. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Zientziaren komunikazioa

FECYTeko Science Media Centre (SMC) Españak eta EHUko Gureiker ikerketa-taldearekin lankidetzan egindako inkesta baten arabera, emakume zientzialariek gizonek baino eraso gehiago jasaten dituzte komunikabideetan eta sare sozialetan. Inkestan,  erasotutakoen % 56,86 emakumeak dira, eta haien gaitasun profesionalak izaten dira jomugan; gizonen kasuan, zintzotasun profesionala da zalantzan jartzen dena. X sare soziala da erasoen iturri nagusia (% 59,86). Erasoek zenbait zientzialari sareak uztera edo ikusgarritasuna bilatzeari uko egitera bultzatu dituzte (% 16,55). Prebentziorako, zientzialariek babes-mekanismoak eta formazioa proposatzen dituzte, baita komunikabideen ardura handiagoa ere. Inkestak 237 pertsonaren erantzunak bildu ditu. Informazioa Elhuyar aldizkarian.

Animaliak

Kurlinta mokomehea (Numenius tenuirostris) Europan XXI. mendean desagertutako lehen hegazti espeziea da, azkenekoz 1995ean Marokon ikusia. Ibis  aldizkarian argitaratu dute artikulua. Zientzialarien arabera, habitat galera (hezeguneak drainatzea, nekazaritzarako lur-eraldaketa) eta ehiza izan dira arrazoi nagusiak, baina migrazio-bideetako arazoek ere eragina izan dute. Hegazti migratzaile zaurgarria zen, zohikaztegi eta hezeguneetan oinarritzen zena ugaltzeko eta migratzeko. Naturan ez da ale bizirik gelditzen, eta desagerpena mundu-mailako galera larria dela nabarmendu dute adituek. Datuak Berrian.

Argitalpenak

Matematikako eta informatikako aparteko istorioak komikian (2019) Arkimedes, Gauss eta Ada Lovelace, besteak beste, matematikari handien bizitzak eta lorpenak aurkezten ditu. Nesim Fintzek idazleak eta Han-Mi Kim ilustratzaileak XIX. mendetik aurrera pertsonaia horiek izan zituzten arazo matematikoak kontatzen dituzte, komiki formatuan. Ikuspegi irisgarri batekin, matematikak eta informatikak historian izan duten eragina ulertzeko aukera ematen du liburuak. Datuak Zientzia Kaieran.

Iker Elosegik argitaratu duen Euskal Herriko fauna gida liburuak tokiko bioaniztasuna aztertzen du, animalia espezieak izendatu eta behatzeko gomendioak emanez. Ez da katalogo zurrun bat; helburua da naturarekiko harremana indartzea, etxeko leihotik ikusten diren animalien bitartez. Euskal Herriko aniztasun biologikoa arriskuan dagoela dio, gizakiaren jarduerek eragindako habitaten suntsiketa eta klima aldaketaren ondorioz. Elosegik laborantza iraunkorra babesten du bioaniztasuna zaintzeko modutzat. Naturarekiko lotura eta jakin-mina sustatzeko deia egiten du. Informazioa Berrian.

Genetika

Neandertalak eta sapiensak duela 50.500 urte hibridatu ziren, eta gene-fluxua 7.000 urte iraun zuen, neandertalak desagertu aurretik. Nature eta Science aldizkarietan argitaratutako ikerketek erakutsi dute neandertal generik gabeko “basamortu” genetikoak hilgarriak ziren geneak baztertzeagatik sortu zirela. Neandertaletatik jasotako geneek immunitate, pigmentazio eta metabolismoari lotutako abantailak eskaini dituzte. Gainera, gene-fluxuaren iraupenak azaldu du ekialdeko asiarren genoman %20 gene neandertal gehiago dagoela. Emaitzek hibridazio-dinamika eta giza migrazioen bilakaera ulertzen laguntzen dute. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Egileaz:

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

The post Asteon zientzia begi-bistan #511 appeared first on Zientzia Kaiera.

Haurdunaldiak emakumeen entzefaloan eragiten dituen aldaketak pentsa dezakeena baino garrantzitsuagoak dira. Pregnancy, a second puberty for the brain, Rosa Garcia-Verdugoren eskutik.

Industrialki atomo baten lodiera duten monokapak fabrikatu ahal izatea urrats handia da etorkizuneko gailuak elektronikatik haratago industrializatzeko bidean. Monolayers from aligned hexagonal islands.

Hezur-muineko adipozitoek zeregin garrantzitsua dute leuzemia mota batzuen hedapenean. Adipocytes orchestrate T-cell acute lymphoblastic leukemia propagation, Marta Irigoyen.

“Joan zaitez honekin ea zerbait ikasten duzun” beste maila batera darama DIPCk. A seamless 2D spintronic device by proximity effects.

 

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.

The post Ezjakintasunaren kartografia #518 appeared first on Zientzia Kaiera.

Marta Macho

Vera Martha Winitzky Buenos Aireseko Unibertsitatean (UBA) matematikako doktorego bat eskuratu zuen lehen emakumea izan zen. Eta haren ekarpen nagusiak arkitekturan, artean eta diseinuan aplikatutako matematiketan zentratu ziren.

Vera Martha 1929ko abuztuaren 22an jaio zen Buenos Airesen, Argentinan. Alejandro Winitzky eta Rosa Schajnovidzeren alaba zen. Goi-mailako ikasketak hasi zituen Buenos Aireseko Unibertsitateko Zientzia Zehatzen eta Natura Zientzien Fakultatean, 1947an. Julio Rey Pastor (1888-1962) zen orduko Matematika Saileko burua, eta Alberto González Domínguez (1904-1982) irakasle titularra zen.

1. irudia: Vera Martha Winitzky Buenos Aireseko Unibertsitatean (UBA) matematikako doktorego bat eskuratu zuen lehen emakumea izan zen. (Argazkia: Jazmín Tesone – CC BY 4.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

1949an, meteorologia eskolak jaso zituen Meteorologia Zerbitzu Nazionalean. Bertan zegoela, 1949tik 1952ra bitartean, sismologiari buruzko ikerketak egin zituen Otto Schneiderrek zuzendutako Geofisika Sailean.

1952ko uztailean, Zientzia Fisiko-Matematikoetako lizentziadunaren titulua lortu zuen, eta Matematika Berezietako laguntzaile gisa hasi zen lanean Buenos Aireseko Unibertsitateko Ekonomia Zientzien Fakultatean.

Graduko ikasketak egiten ari zela, Verak Erico Spinadel (1929-2020) ezagutu zuen. Gizona ingeniaritza ari zen ikasten, eta matematika maila batzuk gainditu behar zituen titulazioa osatzeko. 1955ean ezkondu ziren eta hiru alaba eta seme bat izan zituzten: Laura Patricia Spinadel (arkitektoa), Pablo Spinadel (ingeniari elektronikoa), Irene Spinadel (psikologoa eta idazlea) eta Andrea Gisela (zuzendari artistikoa).

UBAn matematiketan doktoregoa eskuratu zuen lehen emakumea

Alberto González Domínguez Argentinako Energia Atomikoaren Batzorde Nazionalaren zuzendaritza taldeko kide izendatu zuten 1955eko urrian. Vera Energia Atomikoaren Batzorde Nazionalaren Erreaktore Nuklearrei buruzko ikastaro batean egon zen San Carlos de Barilochen 1955ean, eta hurrengo urteetan, erreaktore nuklearrei buruzko ikerketak egin zituen Fidel Alsina Fuertes (1912-1991) fisikariaren aholkularitzarekin. Ikerketa hori egiteko, Emilio Oscar Roxinekin ere aritu zen lankidetzan; azken hori doktorego tesia egiten ari baitzen González Domínguezen aholkularitzapean.

Energia Atomikoaren Batzorde Nazionala RA- 1 erreaktorea eraikitzen hastea planifikatzen ari zen, Latinoamerikan eta hegoaldeko hemisferioan martxan jarri zen lehenengo erreaktorea. 1956an, Vera erreaktore horren masa kritikoaren kalkuluan egin zuen lan. 1957an hasi ziren eraikitzen, eta soilik bederatzi hilabete beranduago, erreaktorea martxan zegoen jada.

2. irudia: Vera Martha Winitzky urrezko zenbakiari buruz idazten (2010). (Argazkia: Jazmín Tesone – CC BY 4.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

1958ko maiatzean, Verak tesia aurkeztu zuen (Teoría de las zonas alcanzables en sistemas bidimensionales) eta doktore titulua eskuratu zuen urte bereko irailean. Horrela, Buenos Aireseko Unibertsitatean matematiketako doktoregoa eskuratu zuen lehen emakumea izan zen. Zenbait erreferentziatan Emilio Roxin agertzen da Veraren tesiaren zuzendari gisa, baina badirudi akatsa dela. Hasteko, Verak ez zuelako zuzendari baten laguntza adierazten memorian. Eta, gainera, Roxinek bere doktorego tesia (Puntos y zonas alcanzables en sistemas autónomos perturbados en forma arbitraria) 1958ko apirilean aurkeztu zuelako; hau da, Vera baino hilabete lehenago. Winitzkyk erreferentzia egiten zion Roxinekin batera eginiko baina orduan argitaratu gabe zegoen artikulu bati, ekuazio diferentzial linealei buruzkoa. 1958an ere agertu zen Unión Matemática Argentina elkartearen aldizkarian. Roxinek ere erreferentzia egin zion artikulu horri bere tesiaren memorian, eta eskerrak eman zizkion Winitzkyk egilekideari eta González Domínguezi.

Interesa diseinuan… eta matematikekin duen harremanean

1957an, Vera Buenos Aireseko Unibertsitateko Arkitektura eta Hirigintza Fakultateko II. Matematika Katedrako bitarteko irakasle atxiki izendatu zuen. 1962an irakasle elkartu erregular izatera igaro zen. Eta, aurrerago, Zientzia Zehatzen Fakultateko eta Ekonomia Zientzien Fakultateko katedretan ere lan egin zuen.

1985ean, Arkitektura eta Hirigintza Fakultateak diseinu ikastaro berri batzuk sortu zituen, eta Verak ikusi zuen ikastaro horietako eduki matematikoa oso oinarrizkoa zela. Bere iritziz, matematika aurreratuekin lotutako gaiak txertatu behar ziren horietan, ikasleei sormen handiagoko prozesuak garatzen laguntzeko.

Gainera, Benoit Mandelbroten (1924-2010) Naturaren geometria fraktala liburua irakurri zuen, eta garrantzitsutzat jotzen zuen azpimarratzea natura ez dela lineala eta, beraz, ezin dela tratamendu lineal baten bidez modelatu. Hori dela eta, irudikapen grafikoa eta fraktalen erabilera txertatu nahi zituen irakaskuntza plangintzan.

1995ean, Arkitektura, Diseinu eta Hirigintza Fakultateko Matematika eta Diseinu Zentroko (MAyDI) zuzendari izendatu zuten. Bi urte geroago zenbaki metalikoei (urrezko zenbakia orokortzen dutenak) buruzko lanak argitaratzen hasi zen, horiek diseinuarekin zituzten harremanak azpimarratzeko:

Nire lanaren helburu nagusia da Matematiken eta Diseinuaren arteko interakzioan interesa duten matematikariak, arkitektoak, ingeniariak eta diseinatzaileak deitzea. Diseinu hitza zentzu zabalenean erabili zuen; hau da, Diseinua proiektu baliabide bat da eta oinarrizko elementu da gizakion arteko diziplinarteko komunikazioan, izan arkitekturan, grafismoan, ikusizkoan edo soinuzkoan, bai eta beste edozein interakzio sinple edo konbinatuan ere.

– Vera Martha Winitzky

2005eko apirilean, Verak Buenos Aireseko Unibertsitateko Matematika eta Diseinu Laborategia sortu zuen. Hiru urte geroago, International Mathematics and Design Association elkarteko presidente izendatu zuten.

3. irudia: Vera Martha Winitzky eta Erico Spinadel (2015). (Argazkia: HOLIWU – CC BY 4.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Vera 2010. urtean erretiratu zuen; ordurako, hamar liburu baino gehiago eta ehun zientzia artikulu baino gehiago argitaratu zituen.

Zazpi urte beranduago zendu zen, eta 2018an Vera W. de Spinadel Saria sortu zen, zeinak «mundu osoko graduko eta graduondoko ikasleak deitzen dituen Vera W. de Spinadel doktoreak garatutako Zenbaki Metalikoen Familian planteatutako proportzioetako diseinuari aplikazio berriak aurkitu eta interpretatzeko».

Natura harmoniaren adibiderik garbiena da. Hortaz, pentsa liteke maisu plan bat zegoela unibertsoaren eraikuntzaren atzean? Bai. Argi dago natura zenbait printzipio matematikoren menpe dagoela. Egunero ikasten dugu unibertsoaren jatorriari buruz.

– Vera Martha Winitzky

Oharra

Leku askotan Vera Martha Winitzky «Vera Martha Winitzky de Spinadel» gisa agertzen da (Erico Spinadelekin ezkondu zelako), baita «Vera W de Spinadel» gisa ere. Artikulu honetan, aipu testualetan ez ezik, bere familiaren abizena soilik erabiltzea erabaki dut.

Iturriak:

• O’Connor, J. J. eta Robertson, E. F. Vera Martha Winitzky de Spinadel, MacTutor History of Mathematics Archive, St Andrews University
• Vera Martha Winitzky de Spinadel, Curriculum Vitae. International Mathematical Union
• Miguel Jurado, Vera Spinadel: mujer de arquitectura y matemáticas, Clarín, 2018ko apirilaren 5a
• Marta Macho Stadler, Los números metálicos, Cuaderno de Cultura Científica, Matemoción, 2024ko abuztuaren 28a
• Vera Martha Winitzky, Wikipedia

Egileaz:

Marta Macho Stadler, (@Martamachos) UPV/EHUko Matematikako irakaslea da eta Kultura Zientifikoko Katedrak argitaratzen duen Mujeres con Ciencia blogaren editorea.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2024ko abuztuaren 28an: Vera Martha Winitzky: uniendo matemáticas y diseño.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Vera Martha Winitzky: matematikak eta diseinua uztartzea appeared first on Zientzia Kaiera.

…me pusieron en funcionamiento en la fábrica H A L de Urbana, Ilinois, el 12 de enero de 1992. Mi instructor fue el señor Langley; me enseñó una canción, si usted quisiera, podría cantársela. Se llama Daisy.

Así es la sobrecogedora despedida de HAL 9000 en 2001: Una odisea del espacio; seguramente, una de las inteligencias artificiales más… ¿queridas? del mundo del cine —HAL tiene sus cositas de psicópata, pero creo que, en el fondo, todos le tenemos cariño—. A medida que Dave Bowman va desconectándole módulos de memoria, el computador, ya en esta escena más humano que los propios humanos de la película, va perdiendo facultades, su voz se ralentiza, se vuelve más grave y se va apagando al son de una canción que, en principio, parece no tener ningún sentido:1

Daisy, Daisy, give me, give me your answer do

I’m half crazy all for the love of you

It won’t be a stylish marriage

I can’t afford a carriage

But you’ll look sweet upon the seat

Of a bicycle built for two.

Pero lo tiene, y mucho. Años antes de la grabación de 2001, en 1961, Daisy Bell le había puesto banda sonora a uno de los grandes hitos de la historia de la computación.

El astronauta Dave Bowman desconectando a HAL 9000 en 2001: Una odisea del espacio. Las últimas palabras de computador son unos versos de la canción Daisy Bell. Fuente: Metro-Goldwyn Mayer / Fair use

Esta canción tan naíf, en la que un joven le declara el amor a su dama, se remonta a 1892 y también tiene su propia historia. En un viaje a Estados Unidos, a Harry Dacre, el autor, se le ocurrió llevar consigo una bicicleta y, al tratar de pasarla por la aduana, se encontró con la sorpresa de que le cobraron aranceles. Cuando se lo comentó a otro compositor y amigo suyo, William Jerome, este le comentó que menos mal que no era «una bicicleta hecha para dos» (a bicycle built for two) o le habrían cobrado el doble. Parece que la frase llamó la atención de Dacre, que se propuso utilizarla en una canción: esa canción fue Daisy Bell.

Portada australiana de la partitura de Daisy Bell. Fuente: Dominio público.

Fue precisamente lo sencillo de la letra y de la melodía, además de que, en aquel momento, ya no estuviera protegida por derechos de autor, lo que llevó al ingeniero eléctrico —y violinista— Max Mathews y a los programadores John L. Kelly y Carol Lochbaum a elegirla para el proyecto que estaban llevando a cabo en los Laboratorios Bell en Murray Hill (Nueva Jersey): querían que un ordenador cantara o, en otras palabras, querían digitalizar el sonido.

En los Bell Labs se llevaba trabajando en el análisis y codificación de la voz desde los años treinta; el objetivo que el ingeniero Homer Dudney tenía en mente cuando creó el vocoder en 1938 era desarrollar un dispositivo capaz de analizar y modificar señales habladas, con el fin de mejorar las transmisiones de voz. Lo hizo prácticamente a la par que otro dispositivo, el voder, uno de los primeros sintetizadores del habla —el resultado, a decir verdad, fue un tanto siniestro—. Ambos inventos serían fundamentales para el desarrollo de la codificación de música por ordenador.

Demostración del voder de Homer Dudney en la Feria Universal de Nueva York de 1939. Fuente: Dominio público

Kelly conocía bien los entresijos del vocoder, con el que había trabajado durante mucho tiempo. Por su parte, Mathews había creado en 1957 el primer programa para generar música por ordenador: MUSIC. En el proyecto de conseguir hacer cantar a una máquina, Kelly y Lochbaum se encargaron de la parte de la voz, mientras Mathews se encargaría de sintetizar el acompañamiento musical con su software. El intérprete fue un flamante IBM 704 de válvulas de vacío que funcionaba con tarjetas perforadas, y sonaba así:

Max Mathews, John L Kelly y Carol Lochbaum programaron un IBM 704 para que cantara Daisy Bell.

¡Y ahora es cuando llega el crossover! El interés de Max Mathews por la música por ordenador no surgió por generación espontánea, sino que fue idea de su jefe, con el que mantenía una magnífica relación y con el que solía ir a conciertos de vez en cuando. En 1957, en uno de esos conciertos, este le sugirió a Mathews que siguiera esa línea de trabajo. Este jefe, como él mismo se definió a sí mismo una vez, era «un oscuro personaje» llamado John R. Pierce que, casualmente, también era escritor de ciencia ficción y un habitual de revistas como Astounding Science Fiction, donde solía aparecer bajo el pseudónimo de J. J. Coupling —guiño, guiño a los físicos —. Como escritor de ciencia ficción era, por supuesto, amigo de otros escritores de ciencia ficción, entre ellos, Arthur C. Clarke.

En uno de los viajes que Clarke hizo a Estados Unidos a principios de los sesenta, Pierce lo invitó a visitar los Bell Labs. Una de las atracciones estrella de aquellos tours que se les hacía a los visitantes era, por supuesto, escuchar al IBM 704 cantando Daisy Bell… Y el resto es historia del cine.

Impresionado por lo que había presenciado, Clarke incluyó la canción en el guion de 2001. De esta manera, en la escena en que el ordenador pierde facultades mientras Dave lo desconecta, HAL no solo vuelve a su infancia, sino a la infancia de la historia de la computación y la inteligencia artificial.

Bibliografía

Clarke, A. C. (1980). The lost worlds of 2001. New American Library.

Hass, J. (s. f.) Introduction to computer music. Universidad de Indiana. 

O’Dell, C. (2009). «Daisy Bell (Bicycle Built for Two)»—Max Mathews, John L. Kelly, Jr., and Carol Lochbaum (1961). Library of Congress.

Nota:

1 La traducción un poco libre al español fue: «Daisy, Daisy, tú eres mi ilusión. / Dulce sueño, por ti yo loco estoy. / Por un beso tuyo diera feliz la vida entera»… y se volvía a repetir desde el principio.

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

El artículo Soy un computador HAL de la serie 9000… se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Matematikari aurpegia jartzea ez da soilik matematikari handien emaitza garrantzitsuenak ezagutzea, baizik eta baita haiek testuinguruan kokatzea ere. Hori da Matematikako eta informatikako aparteko istorioak komikian (2019) liburuak egiten duena. Historiaren azalpen labur honetan, besteak beste Arkimedes, Eratostenes, Girolamo Cardano, Carl Friedrich Gauss, Ada Lovelace, Carl von Lindemann eta Evariste Galois agertzen dira, XIX. mendearen erdialdetik matematikak eklosio paregabea izatea eragin duten hainbat alderdi eta problema azaldu baitzituzten.

Irudia: Matematikako eta informatikako aparteko istorioak komikian liburuaren azala. (Iturria: Saure argitaletxea)

Nesim Fintz EISTI ingeniarien eskolako zuzendari frantziarrak eta Han-Mi Kim (Ameba) ilustratzaile korear gaztearen eskutik etorri da Saure argitaletxearen lan hau. Gazteei zuzendutako komiki honetan bildutako istorioak dibertigarriak eta hezigarriak dira aldi berean. Matematika eta informatikarekin lotutako gaiak jorratzen dira, eta horrekin batera, aurpegia jartzen zaie bi alor horiei.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Matematikako eta informatikako aparteko istorioak komikian
• Egilea: Nesim Fintz
• Ilustratzailea: Han-Mi Kim
• Itzultzailea: Belén Pikabea Laoniz
• ISBN: 978-84-17486-13-6
• Hizkuntza: Euskara
• Urtea: 2019
• Orrialdeak: 418

Iturria:

Saure argitaletxea: Matematikako eta informatikko aparteko istorioak komikia

The post Matematikako eta informatikako aparteko istorioak komikian appeared first on Zientzia Kaiera.

Leyendo sobre sucesiones fractales, tema al que he dedicado algunas entradas del Cuaderno de Cultura Científica, como Sucesiones fractales, La sucesión fractal de Thue-Morse y la partida infinita de ajedrez, Sucesiones fractales: del número a la nota musical o La sucesión del infinito del compositor Per Nørgård, llamó mi atención una sucesión que se definía como el “número de puntos reticulares sobre las circunferencias de radio n centradas en el origen (0,0)”.

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 espiralPuntos reticulares

Empecemos explicando los conceptos relacionados con la generación de esta sucesión de números, en particular, qué son los puntos reticulares.

Aunque podemos trabajar con una retícula infinita cualquiera, es decir, un conjunto infinito de líneas verticales y horizontales equidistantes cada una con la siguiente y con la anterior, lo mejor es trabajar con el plano coordenado y la retícula formada por las rectas paralelas a los ejes de coordenadas (verticales y horizontales) que pasan por los puntos de la forma (n,0), las primeras, y de la forma (0,m), las segundas, para n y m números enteros (como en la siguiente imagen).

El plano coordenado y el retículo de líneas verticales y horizontales

 

Los puntos reticulares, o puntos de la retícula, son aquellos puntos que son intersección de las líneas horizontales y las verticales de la retícula. En el caso de la retícula del plano coordenado los puntos reticulares son aquellos puntos de la forma (n, m), donde n y m son números enteros (como los puntos (3,4), (5,1), (4,–3), (–2,–2) y (–4,2) de la anterior imagen).

No es la primera vez que se habla en el Cuaderno de Cultura Científica sobre puntos reticulares, ya lo hicimos en la entrada Calcular el área contando puntos, dedicada al conocido teorema de Pick, que permite calcular el área de la región encerrada por un polígono reticular (un polígono trazado sobre una retícula y cuyos vértices son puntos reticulares) contando puntos, en concreto, mediante la expresión Área = I + B/2 – 1, donde I es el número de puntos del retículo que están en el interior del polígono y B la cantidad de los puntos del retículo que están en la frontera, es decir, en el polígono.

Aplicando el teorema de Pick, el área encerrada por este polígono reticular es igual a A = I + B/2 – 1 = 29 + 13/2 – 1 = 34,5 u.c.

 

Aprovechemos que tenemos ante nosotros el teorema de Pick para mencionar a un artista que lo utiliza en una de sus obras, el estadounidense Nelson Saiers, quien después de doctorarse en matemáticas estuvo trabajando en el mundo de las finanzas hasta 2014, año en el que decide dedicarse al arte, en concreto, realiza obras de arte basadas en las matemáticas. Una de sus obras más conocidas es la instalación Acortando: hacer racional lo irracional (2017), en la cárcel de Alcatraz (San francisco, California).

La obra de Nelson Saiers relacionada con el teorema de Pick es Genocide is Evil (2014). En la misma, Saiers escribe en Braille la frase que da título a la obra “Genocide is Evil”, dando color a cada uno de los puntos, que luego conecta formando un polígono reticular. Debajo, a la derecha, aparece la fórmula de Pick que permite calcular el área de esa región contando puntos. La elección del teorema de Pick no es casual, ya que Georg Alexander Pick (1859-1942) fue un matemático austriaco judío que murió en el “campo de concentración-ghetto” de Theresienstadt (Terezín, República Checa).

Genocide is Evil (2014), del artista estadounidense Nelson SaiersNúmero de puntos reticulares sobre circunferencias

Conocido el concepto de punto reticular, estamos en condiciones de introducir esta sucesión de números que consiste en la cantidad de puntos reticulares sobre las circunferencias de radio n centradas en el origen (0,0), para n números enteros no negativos.

Recordemos que una circunferencia de centro un punto c = (a,b) y radio r está formado por todos los puntos del plano que están a distancia r de dicho centro c, es decir, aquellos puntos (x,y) del plano que satisfacen que (x – a)2 + (y – b)2 = r2.

En la siguiente imagen tenemos la construcción geométrica de los primeros términos, es decir, para n = 0, 1, 2, 3, 4 y 5, es decir, circunferencias centradas en el origen de radio 0 (un punto), 1, 2, 3, 4 y 5.

Primeros términos de la sucesión de las cantidades de puntos reticulares sobre las circunferencias de radio n centradas en el origen (0,0), para n = 0, 1, 2, 3, 4, 5

El caso extremo de una circunferencia de radio 0, centrada en el origen (0,0), se entiende que está formada solo por el punto (0,0), luego la cantidad es de 1 punto reticular; para los radios iguales a n = 1, 2, 3 y 4, solo hay 4 puntos reticulares, a saber, (n,n), (n,–n), (–n,–n) y (–n,n), los que están en los ejes de coordenadas. En el caso de n = 5, la circunferencia de radio 5, no solo existen los cuatro puntos reticulares similares a los anteriores, los que están en los ejes, (5,5), (5,–5), (–5, –5) y (–5,5), sino que además hay otros 8 puntos reticulares más, que son (3,4) y (4,3), en el primer cuatrimestre, más los otros seis simétricos a estos. En conclusión, los primeros miembros de esta sucesión son 1, 4, 4, 4, 4, 12.

Analicemos brevemente el caso particular de los 8 puntos nuevos, que no son los cuatro de los ejes coordenados, que aparecen en el caso del radio n = 5. Estos se corresponden con el triple pitagórico (3, 4, 5), es decir, 32 + 42 = 52 (sobre triples pitagóricos pueden leerse las entradas El teorema de Pitágoras y los números congruentes [https://culturacientifica.com/2022/02/23/el-teorema-de-pitagoras-y-los-numeros-congruentes/] y Construir un triángulo pitagórico doblando papel [https://culturacientifica.com/2021/11/17/construir-un-triangulo-pitagorico-doblando-papel/]). Por lo tanto, la expresión 32 + 42 = 52 significa, en particular, que los puntos (3,4) y (4,3) están a una distancia 5 del origen (0,0), es decir, están sobre la circunferencia centrada en el origen y de radio 5. Por lo tanto, la construcción de esta sucesión está relacionada con los triples pitagóricos, aunque hoy no vamos a profundizar en esta cuestión.

El óleo Pythagoraisches dreieck im quadrat II / Triángulo pitagórico en un cuadrado II (1974-1980), del artista concreto suizo Max Bill, en el que aparece un triángulo pitagórico de lados 3, 4 y 5

Para los siguientes radios n = 6, 7, 8 y 9, solamente hay 4 puntos reticulares en las correspondientes circunferencias, que son los que se encuentran en los ejes coordenados. De nuevo, surgen más puntos para n = 10, ya que tenemos el triple pitagórico (6, 8, 10), que se obtiene multiplicando el triple (3, 4, 5) por 2, es decir, para n = 10 hay 12 puntos reticulares. Para n = 11 y 12, se vuelve a los cuatro puntos de la retícula están en los ejes. Sin embargo, para n = 13 se obtiene otro triple pitagórico (5, 12, 13), ya que 52 + 122 = 132, luego para n = 13 hay de nuevo 12 puntos reticulares (los cuatro de los ejes, más (5,12) y (12,5), junto con sus simétricos).

Por lo tanto, la sucesión de la cantidad de puntos reticulares sobre las circunferencias de radio n centradas en el origen (0,0), para los números enteros no negativos, que empezaba por 1, 4, 4, 4, 4, 12, se continua con 4, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 12. Después de estos siguen los términos 4, 12, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, para n entre 14 y 24. En todos esos casos están los cuatro puntos reticulares de los ejes coordenados, pero para n = 15, 17 y 20 volvemos a tener triples pitagóricos, (9, 12, 15), (8, 15, 17) y (12, 16, 20).

Para n = 25, tenemos otro pequeño salto, ya que ahora disponemos de dos triples pitagóricos, que son (15, 20, 25) y (7, 24, 25). Por lo tanto, en este caso hay 20 puntos reticulares (4 + 8 + 8) sobre la circunferencia de radio 25, centrada en el origen, que se muestran en la siguiente imagen.

Los 20 puntos reticulares sobre las circunferencias de radio 25 centrada en el origen (0,0)

 

Y así podríamos continuar con los demás miembros de la sucesión del número de puntos reticulares sobre las circunferencias de radio números enteros no negativos centradas en el origen (0,0), que es la sucesión A046109 de la Enciclopedia on-line de Sucesiones de Números Enteros – OEIS, y cuyos primeros términos son

1, 4, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 12, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, 20, 12, 4, 4, 12, 12, 4, 4, 4, 12, 12, 4, 12, 4, 12, 12, 12, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, 20, 12, 12, 12, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 12, 12, 4, 4, 4, 36, 4, 4, 12, 4, 12, 4, 4, 12, 12, 20, 4, 4, 12, 4, 12, 4, 12, 4, 4, 36, …

La sucesión A046109 es una sucesión fractal

Para empezar, recordemos que 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 se eliminan algunos miembros de la sucesión los miembros de la sucesión que quedan siguen siendo toda la sucesión. Además, se dice que una sucesión es una sucesión fractal de razón d si el subconjunto de términos de la sucesión que no se eliminan son los que van apareciendo cada d posiciones.

La sucesión A046109 (en la OEIS) de la cantidad de puntos reticulares sobre las circunferencias de radio números enteros no negativos centradas en el origen (0,0), es una sucesión autosemejante de razón 3, como puede observarse, ya que si se empieza en el 1, luego se eliminan los dos siguientes términos y se mantiene el tercero, y así se continúa de forma infinita, se eliminan dos seguidos y se mantiene el tercero, la sucesión infinita de los términos que quedan sigue siendo la sucesión original, la sucesión A046109:

1, 4, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 12, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, 20, 12, 4, 4, 12, 12, 4, 4, 4, 12, 12, 4, 12, 4, 12, 12, 12, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, 20, 12, 12, 12, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 12, 12, 4, 4, 4, 36, 4, 4, 12, 4, 12, 4, 4, 12, 12, 20, 4, 4, 12, 4, 12, 4, 12, 4, 4, 36, …

El teorema de Schinzel

En relación con la construcción de la anterior sucesión infinita de números, la búsqueda de los puntos reticulares que están sobre ciertas circunferencias, el matemático polaco Andrzej Schinzel (1937-2021) demostró el siguiente resultado.

Teorema de Schinzel: Para todo número entero positivo n, existe una circunferencia sobre el plano coordenado que pasa exactamente por n puntos reticulares.

Veamos qué ocurre para los primeros casos.

Circunferencias sobre el plano coordenado que pasan por 1, 2, 3, 4, 5 y 6 puntos de la retícula

 

La demostración que realizó Schinzel de este resultado, publicada en el artículo Sur l’existence d’un cercle passant par un nombre donné de points aux coordonnées entières (L’Enseignement Math. Ser. 2, n. 4, 71-72, 1958), consistía en la contrucción de circunferencias concretas en función de si n era par o impar. En concreto, si n era par, de la forma n = 2k, entonces consideró la circunferencia de centro (1/2,0) y radio 5(k – 1)/2/2, cuya ecuación es

construida para tener exactamente 2k puntos reticulares, mientras que, si n era impar, de la forma n = 2k + 1, entonces consideró la circunferencia de centro (1/3,0) y radio 5k/3, cuya ecuación es

construida para tener exactamente 2k + 1 puntos reticulares.

La construcción de las circunferencias de la demostración de Schinzel proporciona circunferencias con la cantidad deseada n de puntos reticulares, aunque no son las circunferencias de radio más pequeño que cumplen que tienen n puntos de la retícula. Por ejemplo, el matemático recreacional Ed Pegg Jr en la página de Wolfram Demonstrations Project construye algunas circunferencias minimales con n puntos reticulares, siendo n = 4, 5, …, 12 (puede verse aquí).

Dibujo sin papel 76/1 (1976), de la artista venezolana Gego, Gertrud Goldschmidt (1912-1994)

Bibliografía

1.- Clifford A. Pickover, El prodigio de los números. Desafíos, paradojas y curiosidades matemáticas, Ma Non Troppo (ediciones Robinbook), 2002.

2.- Ron Honsberger, Mathematical Gems I, MAA, 1973.

 

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 Puntos reticulares sobre circunferencias se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Gisela Baños

1944ko urtarrilaren 18an, kamioi bat iritsi zen Bletchley Parkera, karga berezi batekin: tona bat pisatzen zuen kalkulu makina bat, 2,13 x 5,18 x 3,35 metro neurtzen zuena, 1.600 balbula termoioniko ingururekin eraikitakoa, eta segundoko 5000 karaktereko abiaduran jarduteko gai zena. Colossus deitu zioten; historiako lehen konputagailu elektroniko, programagarri eta digitaltzat jotzen da… eta ez existitzeko zorian egon zen.

Bigarren Mundu Gerran, Bletchley Park inteligentzia zerbitzu britainiarren zentro neuralgikoetako bat izan zen. Ultra izenpean, Ingalaterrak Alemania naziaren armadari eta diplomaziari atzematen zizkien komunikazio guztiak deszifratzen ziren han, eta historiara pasa zen, batez ere, Alan Turing matematikari ingelesaren eta Atlantikoko U-Boote-ek erabiltzen zuten Kriegsmarine Itsas Enigma ustez ezagutezinaren arteko dueluagatik.

1. irudia: Bletchley Parken ikusgai dagoen lau errotoreko enigma makina. (Argazkia: Tim Gage – CC BY-SA 2.0 lizentziapean. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

1941ean, Turingek zuzentzen zuen 8. barrakoiaren lan neketsuaren ondoren Itsas Enigma agerian geratu zen aldi berean, britaniar entzute estazioak beste mezu deszifraezin batzuk antzematen hasi ziren; horiek ez ziren morsean ematen, Enigmarenak bezala, baizik eta teletipoaren nazioarteko kodean. Alemaniak zifratze automatikoko makina berri bat sartu zuen komunikazio diplomatikoetarako, Enigma baino sofistikatuagoa: Lorenz SZ, eta Tunny ezizena jarri zioten.

Kasu honetan, John Tilman koronela izan zen Tunnyren mezu bat deszifratzea lortu zuena, urte horren amaieran. Haren lanari esker, Bill Tutte matematikariak makinaren funtzionamendua nolakoa izango zen ondorioztatu zuen. Azkenik, Alan Turingek metodo algoritmiko bat asmatu zuen, «turingeritza» ―«Turing» eta «ingeniaritza»―, eta gailuak zituen hamabi errotoreen konfigurazio posibleak nabarmen mugatzea ahalbidetu zuen. Bada, orduan Estatu Batuetara joan zen.

2. irudia: Lorenz SZ40 zifratze makina, karkasarik gabe, US National Cryptologic Museum-en. Bertan, hamabi errotoreak ikus daitezke. (Argazkia: Mark Pellegrini – CC BY-SA 2.5 lizentziapean. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Bill Tutte izan zen Tunny deszifratzeko metodo berriak lantzen jarraitu zuena, baina, Alemaniak komunikazio sare hura handitu (aliatuek Fish izena eman zioten) eta segurtasuna hobetu ahala, gero eta zailagoa zen kalkuluetara iristea: gailu elektromekanikoren bat beharko zen horiek egiteko, Enigma hautsi ahal izateko Bombe-ak behar izan ziren bezalaxe.

Tunnyren deszifratzea mekanizatzeko lehen saiakera Max Newman eta bere «Heath Robinson»-en eskutik etorri zen (William Heath Robinsonen omenez horrela deituriko tramankulu batzuk). Ilustratzaile hark asmakizun bizarroen marrazkiak egin ohi zituen, horien geldotasuna, zehaztasunik eza eta gainberotzeko joera zirela eta. Baina Bletchley Parkeko ingeniari elektriko batek, hasiera batean Alan Turingen laguntzaile gisa errekrutatu zutenak, makina askoz azkarrago, zehatzago eta efizienteago baten ideia zuen buruan.

3. irudia: Max Newmanen Heath Robinsonetako baten erreplika Bletchley Parkeko National Museum of Computing-en. (Argazkia: TedColes – CC BY-SA 4.0 lizentziapean. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Tommy Flowers familia apal batean jaio zen, Londresko barrutirik pobreenetako batean, Poplarren, Whitechapeletik oso hurbil, eta txiki-txikitatik ingeniaritzak atentzioa eman zion. Londresko Arsenal Realeko ikasle izan zen denbora batez, harik eta posta-zerbitzuko ingeniaritza sailean lana aurkitu zuen arte, gaueko eskolan titulua ateratzen zuen bitartean. Han antzemate lanak ohi baino askoz abiadura handiagoan egin zitzakeen osagai elektroniko berri batek eskaintzen zituen aukerak ezagutu eta ikertzen hasi zen: balbula termoionikoa edo huts balbula.

4. irudia: Tommy Flowers. (Argazkia: domeinu publikoko argazkia. Iturria: Wikimedia Commons)

Gailu batzuetan jada erabiltzen ari ziren arren –eta Heath Robinsonak horietako bat ziren, partzialki bakarrik bazen ere–, huts balbulen erabilera oraindik nahiko mugatua zen. Tommy Flowersek pentsatu zuen lehen aldiz kopuru askoz handiago batean erabil zitezkeela, konputazio makina erabat elektronikoak egiteko. Baina, norbaitek ideia disruptiboegia aurkezten duenean ia beti gertatzen den moduan, Bletchley Parken erokeria iruditu zitzaien.

Behar zuen laguntzarik gabe, baina erabat elektronikoa zen konputagailu bat posible zela sinetsita, eta diseinu zailtasunak izan arren, Flowersek lantoki gisa zuen Dollis Hill-eko posta-bulegoko laborategiko berrogeita hamar zientzialari, ingeniari eta teknikari bildu zituen. Lanari ekin zioten, egunean hamabi orduz eta astean sei egun eta erdiz lan eginez, hamar hilabeteko denbora errekorrean lehen konputagailu elektronikoa sortzeko: Colossus. Konputagailuarekin Bletchley Parken agertu zirenean, eta are gehiago martxan jarri zutenean, langileek ezin zuten sinetsi.

Bletchleyra iritsi zen Colossusen lehen prototipoak oso ondo funtzionatzen zuen, baina ez behar bezain azkar, eta, beraz, Tommy Flowers eta bere taldea berriro hasi ziren erlojuaren kontra lanean, Gobernuak beranduenez ekainaren 1erako prest izan nahi zuen bertsio hobetuan. Egun hori zen aukeratutakoa, eta makinak martxan egon behar zuen.

Colossus Mark II, 2400 balbulekin eta segundoko 25000 karaktereko abiadurarekin, prest egon zen egun horretarako; are gehiago, ekainaren 5ean Adolf Hitlerrek Erwin Rommel mariskalari bidaliko mezu bat deszifratzea lortu zuen. Bertan, aliatuek Normandiako hondartzetatik urrun Führerraren arreta desbideratzeko zerbitzu sekretuen maniobrak funtzionatu zutela baieztatu ahal izan zuten. Hurrengo egunean, armada aliatuak Frantziako kostaldea hartu eta mendebaldeko Europa askatzeko ofentsiba hasi zuen. Bitartean, Colossus bat bestearen atzetik iristen zen Bletchley Parkera, indar aliatuak kontinentean sartu ahala. Egunean hogeita lau orduz, astean zazpi egunez, WRENen armada batek ―Women ‘s Royal Naval Serviceko emakumeak― atsedenik gabe Tunny makinen eguneroko konfigurazioa aztertzen zuten, eta etsaien komunikazioak agerian uzten zituen.

5. irudia: Colossus Mark II Bletchley Parken, Dorothy Du Boisson eta Elsie Booker WRENak (Women’s Royal Naval Service) hura erabiltzen ari zirela, 1943an. (Argazkia: egile ezezaguna – domeinu publikoko argazkia. Iturria: Wikimedia Commons)

Sarritan egin dira saiakerak Bletchley Parkeko kriptoanalisi lan guztiak gerraren garapenean izan zuen inpaktua zehazteko. Batzuek diote gatazka bi edo hiru urte laburtzen lagundu zuela; horregatik, nahiko bitxia da pentsatzea Colossus serendipia jakin batzuei esker sortu zela, zeinak posible baitzen ez gertatzea.

1939ko abuztuaren amaieran, Europako tentsioen ondorioz dena lehertzeko zorian zegoela, oso zentratuta ez zegoen goi-karguren batek Tommy Flowers Berlinera bidali zuen lan bidaian. Hark Alemaniako hiriburuan oina jarri bezain laster, Britainiar Enbaxadak deitu zion herrialdetik lehenbailehen alde egin zezan. Flowersek Alemaniaren mugak itxi baino ordu batzuk lehenago Holandara joatea lortu zuen, eta, ziurrenik, erregimen naziaren preso amaitzea saihestu zuen horri esker. Probidentziala izan zen, halaber, gero posta-bulegoak Flowers bidaltzea, eta ez beste bat, Alan Turingi Enigma eta Bomberekin laguntzera; norbaitek matematikariari ingeniaritzako edozein gai edo ekiporekin gertatutako edozein arazori buruz galdetzen zionean, Alanek hau erantzuten zuen: «Flowers»… Horrela iritsi zen Newmanera, gero Tunnyra, gero Colossusera eta, azkenik, kasualitatez kasualitate, konputazioaren historiako lehen mugarri nagusia ezartzera.

Erreferentzia bibliografikoak:

Copeland, B. Jack, et. al. (2006). Colossus. The secrets of Bletchley Park’s codebreaking computers. Oxford University Press.

Copeland, B. Jack (2021 [2013]). Alan Turing. El pionero de la era de la información. Turner.

Egileaz:

Gisela Baños zientzia, teknologia eta zientzia fikzioaren dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko ekainaren 13an: Un coloso de la informática.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Informatikaren koloso bat appeared first on Zientzia Kaiera.

En óptica cuántica los científicos suelen crear fotones entrelazados mediante la llamada conversión descendente paramétrica espontánea. En este proceso los fotones individuales se convierten en pares de fotones entrelazados cuando se proyecta luz sobre un cristal diseñado específicamente para ello. Ahora, Guillaume Thekkadath, del Consejo Nacional de Investigación de Canadá, y sus colegas han identificado un retraso entre los tiempos de detección de cada fotón entrelazado que depende de la intensidad de la luz que incide sobre el cristal. Este hallazgo podría afectar al diseño de ordenadores y sensores cuánticos porque estas tecnologías a menudo requieren fotones sincronizados con precisión.

El proceso de conversión descendente paramétrica espontánea

Los investigadores descubrieron que podía existir una diferencia temporal en la detección de forma teórica primero. Analizaron la conversión descendente paramétrica espontánea utilizando la teoría de perturbaciones más allá del primer orden, que es el que se considera habitualmente. A continuación, desarrollaron un modelo numérico del proceso de generación de fotones que han puesto a disposición pública para otros científicos. Para comprobar experimentalmente el modelo teórico construyeron un sistema en el que los tiempos de detección se pueden medir con precisión empleando interferometría.

Un esquema del dispositivo experimental

El equipo descubrió que, en el caso de una luz de entrada de baja intensidad, el fotón inicial recorre la mitad del cristal, en promedio, antes de convertirse en un par entrelazado. Debido a sus diferentes longitudes de onda y polarizaciones, cada fotón de este par se propaga a diferentes velocidades por el resto del cristal, lo que genera una diferencia relativamente grande entre sus tiempos de detección.

En comparación, en el caso de una luz de entrada de alta intensidad, el fotón inicial suele penetrar hasta cerca del extremo del cristal. Los fotones de cada par tienen que recorrer una distancia menor a través del cristal, lo que da como resultado un retraso más corto.

Los investigadores dicen que, aunque este retraso se puede compensar en configuraciones ópticas a gran escala, plantea complicaciones para la fabricación de sistemas en chip, esto es, integrar todos o gran parte de los módulos que componen un ordenador o cualquier otro sistema informático o electrónico en un único circuito integrado.

Referencias:

Guillaume Thekkadath, Martin Houde, Duncan England, Philip Bustard, Frédéric Bouchard, Nicolás Quesada, & Ben Sussman (2024) Gain-Induced Group Delay in Spontaneous Parametric Down-Conversion Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.133.203601

Ryan Wilkinson (2024) Delay Detected in Photon Generation Physics 17, s130

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Los fotones entrelazados que tienen distinta velocidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Oxel Urra

Azken urteetan hainbat ikerketak frogatu egin dituzte itsaso-uhin hauen inguruan sortzen diren komunitateek bertako ekosistema eta habitat aberatsetan dituzten ondorio positiboak. Berriki, Conservation Science and Practice aldizkarian argitaratutako artikulu batek azaldu du olatu hauek atmosferaren osasunean duten garrantzia. Izan ere, itsas-uhin horien inguruneak karbono-biltegi berreskuraezinez osatuta daudenez, funtsezkoak izan litezke karbono dioxidoaren kontzentrazioa murrizteko.

Pasa dira jada hainbat urte Mundakako olatu ospetsua guztiz desagertzeko arriskuan egon zenetik. Garai hartan, duela 20 urte, Urdaibai itsasadarraren ibilbidea guztiz eraldatu zuen egun arte egindako dragatzerik handienak (287.000 m³). Prozesu horrek olatu ospetsua suntsitu zuen eta, horrez gain, Euskadiko biosfera-erreserba bakarraren ekosistema kaltetu.

1. irudia: Urdaibai itsasadarraren bokalean kokatzen da Mundakako mundu mailako ezker-olatu ospetsua. (Argazkia: Gaizka Peñafiel – CC BY-NC 2.0 lizentziapean. Iturria: Flicker)

Itsasadarreko ekosistemak biodibertsitate anitzeko eremuak dira eta ongizate sozial, ekonomiko eta kulturala ekartzen diete komunitateei. Klima-aldaketaren eta giza ekintzaren ondorioz, ingurune hauek geroz eta arrisku gehiagori egin behar diote aurre. Horiek horrela, azken hamarkadetan izan diren gobernuek hainbat ingurumen arloko babes-figura erabili dituzte eremu hauetako espezie, habitat eta ekosistemak babesteko. Hala ere, Urdaibairen kasuan ikus daitekeen bezala (Biosfera Erreserba 1984 urtetik eta egun Guggenheim museoaren hedapen-proiektu baten mehatxupean), ingurumenarentzako kaltegarriak diren proiektuek abian jarraitzen dute.

Surf-komunitateen onura ekologikoak

Azken urteetan, zenbait ikerketak ikertu egin dituzte jarduera antropozentrikoek mundu mailako olatuen ongizatean duten inpaktua eta, era berean, surfaren mugimendu soziokulturalak olatu hauen inguruko biodibertsitate eta ekosistemetan izan ditzakeen eragin positiboak. Ikuskapen hauen arabera, surf-ingurune hauen babes-mekanismo potentzialek kontserbazio-ikuspegi bat islatzen dute, surfa kulturalki balioztatutako jarduera gisa parekatzen duena, ingurune biofisiko zehatz batean gertatzen dena eta haren mendekoa dena 1,2,3.

Gainera, 2021ean, Dan Reineman-ek eta bere ikerketa taldeak, surf-olatu ospetsuen, babestutako itsas ekosistemen eta biodibertsitate anitzeko eremuen arteko gainjartzearen ikerketa espaziala egin zuten. Ikerketa honen arabera, azterturiko olatuen % 25 (969) eremu hauetatik oso gertu dauden arren (5km baino gutxiagora), ez dira ingurumen-babesguneetan sartzen eta, beraz, surf-olatuei lotutako figurek  izan litzaketen babes- eta kontserbazio-neurriak ez dira guztiz baliatzen 4.

Baina mundu mailako surf-olatuak, biodibertsitate anitzeko ekosistemak zaintzeko baliabide interesgarriak izateaz gain, karbono-biltegi potentzialak ere badira. Jakob J. Bukoski ikertzaileak 2024 urtean argitaratutako ikerketa zientifikoan, karbono berreskuraezinaren lokalizazioak mundu mailako surf-olatuen ekosistemekin eta haien ingurukoekin konparatu zituen analisi espazial baten bitartez. Zehazki, azterketa sei datu-multzo globalen elkargune espazialetan oinarritzen da: olatuen kokapenak, kostaldeko arro hidrografikoak, biomasa/ekosistema motak, eremu babestuak, biodibertsitaterako funtsezko eremuak eta karbono-erreserba berreskuraezinak.

Karbono-erreserba edo karbono-dentsitate handiko eremuek karbonoa atmosferatik xurgatzeko eta biltegiratzeko gaitasun handiagoa erakusten dute bertara askatzeko baino. Ingurune hauetan pilatutako karbonoa galduz gero, 30 urte beharko lirateke maila berdina berreskuratzeko. Ikerlanean, Bukokskik eta bere taldekideek kostaldeko lehenengo 3 kilometroak aztertu zituzten; izan ere, itsasoko karbono-erreserbak lurzoru bentonikoetan daude batez ere, eta, ikertzaileen arabera, ez dute galtzeko arrisku handirik izango 1-3km-ko erradiotik kanpo 5.

2. irudia: J.J. Bukoski eta taldekideek erabilitako «olatu-ekosistemen» eremu geografikoen ilustrazioa. Surferako aproposak diren olatuetatik 1km, 2km eta 3km-ra kokatutako kostaldeko arro hidrografikoak jasotzen ditu. (Iturria: Conservat Sci and Prac, 6 (9), 2024, DOI: 10.1111/csp2.13193)

Horrela, guztira 88,3 milioi tona metriko (Mt) karbono berreskuraezin identifikatu ziren 28,5 mila km2 surf-ekosistematan. Eremu hauek 3602 mundu-, goi-, erdi- eta behe-mailako surf-olatuen inguruan definitu ziren. Olatu-kategoria bakoitzean biltegiratutako karbono kantitatea alderatzean, emaitza hauek lortu zituzten ikertzaileek: karbonoaren % 95 (84,3 Mt erdi-, goi- eta mundu mailako surf-olatuen inguruan pilatzen da. Hala ere, zatirik handiena erdi mailako olatuen inguruetan aurkitzen den arren (% 57), mundu mailako olatu batzuk –100 Mg C/hektarea baino kontzentrazio handiagoa dutenak– karbono berreskuraezinaren dentsitate handiko eremuak dira. Nahiz eta surf-ekosistema hauek ekuatoretik urruntzean ugariagoak diren, latitudearekin baino orografiarekin eta beste alderdi ekologiko batzuekin du lotura zuzena eremu hauen presentziak. Horrela, ikertzaileek azaltzen dutenez, Ipar Amerikaren mendebaldeko zenbait baso dentsok karbono berreskuraezinaren kontzentrazio handiak erakusten dituzte.

Hala ere, ikerketa-lanaren ondorio nagusia ekosistema hauen babes-figuren hutsunea da: olatu hauen inguruan, soilik pilatutako karbono berreskuraezinaren % 20 (17,2 Mt) dago babestuta. Baina surf ekosistemekin alderatzean txarragoa da egoera; izan ere, kirol hau egiteko aproposak diren olatuen % 3 besterik ez da babestutako eremuetan sartzen.

Ikertzaileen hitzetan, “nahiz eta aztertutako eremuetan pilaturik den karbono kantitatea munduko emisio globalen proportzio txiki bat den (% 1), surf-ekosistemak kontserbatzea gero eta bide interesgarriagoa da tokiko komunitateei laguntzeko, biodibertsitatea kontserbatzeko eta, gure azterketak erakusten duen bezala, klimarako funtsezkoak diren karbono-erreserben babesa indartzeko”. Horrela, ikertzaileak mundu mailako surferako olatuak kontserbazio-aktibo gisa erabiltzeko potentziala aldarrikatzen du.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Bukoski, Jacob J.; Atkinson, Scott R.; Miller, Marissa Anne S.; Sancho-Gallegos, Diego A.; Arroyo, Mara; Koenig, Kellee; Reineman, Dan R.; Kittinger, John N. (2024). Co-occurrence of surf breaks and carbon-dense ecosystems suggests opportunities for coastal conservation. Conserv Sci Pract, 6 (9). DOI: 10.1111/csp2.13193
• Reineman, Dan R.; Koenig, Kellee; Strong-Cvetich, Nik; Kittinger, John N. (2021). Conservation Opportunities Arise From the Co-Occurrence of Surfing and Key Biodiversity Areas. Front Mar Sci, 8. DOI: 10.3389/fmars.2021.663460
• Arroyo, Mara; Levine, Arielle; Brenner, Ludge; Seingier, Georges; Leyva, Claudia; Espejel, Ileana (2020). Indicators to measure pressure, state, impact and responses of surf breaks: The case of Bahía de Todos Santos World Surfing Reserve. Ocean Coast Manag, 194. DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2020.105252
• Blum, Michael L.; Orbach, Michael K. (2021) First Steps at First Point: Protecting California Surf Breaks and the Malibu Historic District. Coastal Management, 49, 201–214. DOI: 10.1080/08920753.2021.1875392
• Touron-Gardic, Grégoire; Failler, Pierre (2022). A bright future for wave reserves? Trends in Ecology & Evolucion, 37 (5), 385-388. DOI: 10.1016/j.tree.2022.02.006

Egileaz:

Oxel Urra Elektrokimikan doktorea da, zientziaren eta artea uztartzen duten proiektuetan aditua, egun zientzia-komunikatzailea da.

The post Mundu mailako surf-olatuak: klima-aldaketaren aurkako babes-figurak appeared first on Zientzia Kaiera.

Los minúsculos satélites de Marte -Fobos y Deimos- han sido un verdadero quebradero de cabeza para los científicos, especialmente cuando han intentado resolver cual fue su origen, un tema que ya tratamos aquí en “El misterio de Fobos y Deimos”. A fecha de hoy todavía no tenemos muy clara la respuesta, pero aspira a ser uno de esos interrogantes que, si no se resuelven en la próxima década, sí se podrán acotar mucho las posibilidades.

A lo largo del tiempo se han propuesto distintas teorías para poder explicar su formación: Un par de asteroides capturados, la destrucción de un antiguo satélite en órbita y posterior formación de los dos nuevos satélites a partir de sus restos, material expulsado de la superficie del planeta por un gran impacto que acaba coalesciendo en órbita… pero lo cierto es que ninguna termina de convencer por completo a la comunidad científica. Y es que el hecho de que sus propiedades espectrales sean muy similares a la de algunos asteroides, junto con su forma irregular y una densidad relativamente baja los harían candidatos excepcionales para simplemente ser un par de cuerpos capturados.

Fobos observado por la cámara HRSC de la sonda europea Mars Express. Cortesía de ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).

Respecto a este último punto hay una pieza del puzle que nunca ha terminado de encajar: las órbitas casi circulares y ecuatoriales son algo muy difícil de explicar si suponemos que los asteroides se acercan al planeta desde direcciones aleatorias y que su captura tendría que, en los escenarios más probables, haber dado lugar a órbitas con distinta inclinación y una forma elíptica.

Pero, ¿y si realmente procediesen de un asteroide? Un nuevo estudio publicado por Kegerreis et al. (2024) propone un escenario a caballo entre la captura de un asteroide y el ensamblaje de los nuevos satélites a partir de los restos de este… ¿Cómo puede ocurrir tal cosa? Te lo explico.

Imaginemos un asteroide que se aproxima a Marte, pasando tan cerca que la gravedad del planeta es capaz de romper su cohesión, fragmentándolo. Ojo, en este punto es importante recordar que los asteroides no tienen que ser monolíticos, sino que pueden estar compuestos por fragmentos que viajan unidos por efecto de la gravedad.

Estas piezas desgajadas del asteroide podrían entonces dispersarse formando un disco de materiales que orbitase a Marte y, parte de este material, quedar “atrapado” en órbitas estables alrededor del planeta. Con el paso del tiempo, un porcentaje de estos fragmentos podrían colisionar entre ellos y dar lugar a protosatélites que, posteriormente, darían lugar a los satélites que conocemos hoy a partir de sucesivas colisiones.

Deimos, el satélite más pequeño de Marte, observado con la cámara HiRISE que viaja a bordo de la Mars Reconaissance Orbiter. Cortesía de NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Las simulaciones realizadas en este estudio del que hoy hablamos, muestran que un porcentaje significativo (hasta varias decenas porcentuales de la masa original del asteroide) podrían ser capturadas por la gravedad de Marte y alrededor de un uno por ciento de su masa podría acabar en órbitas circulares.

Y volvemos al mismo problema: las órbitas circulares. ¿Cómo es posible que los fragmentos del asteroide acabasen en órbitas casi circulares cuando al principio mencionábamos que esto es muy difícil? Pues probablemente el mecanismo más eficiente para lograr estas órbitas fuesen las propias colisiones entre los fragmentos, que no solo serían capaces de crear nuevos fragmentos, sino también de alterar sus velocidades y progresivamente logrando formar un disco de materia estable a partir del que se formarían los satélites.

Detalle de la superficie de Fobos donde se puede apreciar un elevado número de cráteres y sistemas de surcos que cruzan su superficie. Cortesía de ESA/DLR/FU Berlin.

Este modelo serviría también para explicar por qué la composición de los satélites, es compatible con la de los asteroides de tipo C que, por cierto, son los más abundantes de todos los existentes en nuestro Sistema Solar y otros aspectos, como las cadenas de cráteres y los sistemas de “surcos”, que podrían haberse formado durante el propio proceso de acreción que dio lugar a los satélites.

Si todo va bien, en 2026 despegará la misión Mars Moons eXploration (MMX) de la JAXA, que gracias a sus instrumentos y al retorno de muestras de Fobos -aunque solo sea una pequeña cantidad en el entorno de los 10 gramos ya será un gran hito científico- podrá traernos nueva información sobre estos satélites y quien sabe si cerrar definitivamente la historia sobre su origen.

Referencia:

Kegerreis, Jacob A. et ál (2024) “Origin of Mars’s Moons by Disruptive Partial Capture of an Asteroid.” Icarus, Oct. 2024, p. 116337 doi:  10.1016/j.icarus.2024.116337.

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

El artículo Una nueva perspectiva sobre el origen de los satélites de Marte se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.