Sareko iturriak

Blanca Martínez

Geologian, baita beste diziplina zientifiko batzuetan (hala nola, Biologia edo Medikuntza) ere, edozein arrokaren azterketa zehatza egin nahi dugunean bere konposizioa eta barne propietateak zehatz-mehatz ezagutzeko, transmititutako argi mikroskopio bat erabili behar dugu. Baina, gure kasuan, mikroskopio berezi samarra da, eta mikroskopio petrografiko izenaz ezagutzen dugu.

1. irudia: Olympus BHT modeloko mikroskopio petrografikoa, UPV/EHUko Geologia Saileko petrologia praktiketarako erabiltzen dena. (Iturria: UPV/EHU)

Mikroskopio biologikoekin duten alde nagusia da argi sistema polarizatuko sistema dutela, bi iragazkik (edo nikolak) osatua: lehenengoa argi fokuan dago, laginaren azpian, eta bigarrena laginaren eta okularraren artean. Lehenengo iragazkiaren bidez (oro har finko dago) argi uhinak noranzko bakar batean mugitzen dira, lagina desbideratu gabe zeharkatu ahal izateko. Baina, bigarren iragazkia (gure mikroskopiotik atera eta sartu ahal dugu gure borondatez) lehengoarekiko perpendikular jartzen da; horrela, aktibatzen dugunean, edo, zehatzagoa izateko, zeharkatzen dugunean, oztopo gisa dihardu eta argia pasa dadin oztopatzen du. Hau da, mikroskopio petrografiko baten okularretik begiratzen badugu lagin bat jarri gabe eta bigarren iragazkia sakatuta pizten badugu, argiak gure begietan eragiten duela ikusiko dugu. Baina, bigarren polarizatzailea sartzen edo gurutzatzen badugu, guztia beltz ikusiko dugu.

Seguru asko zeuen buruari galdetuko dizuela, orduan, zertarako balio duen bigarren polarizatzaile horrek ez badigu ezer ikusten uzten. Erantzuna mineralen propietate optikoetan dago. Mikroskopioan argi polarizatuaren norabidea hori zeharkatzen duen heinean aldatzeko gai den lagin bat jartzen badugu (ezaugarri horrek birrefringentzia du izena), bigarren iragazkia gurutzatzean magia sortuko da; izan ere, orduan argiak ez du modu perpendikularrean eragingo, angelu bat izango baitu, eta angelu hori gure begien aurrean kolore batzuk (interferentzia koloreak izenekoak) agertzen direnean islatuko da. Eta propietate optiko hori mineralak identifikatzeko irizpidea da.

Gainerako mikroskopioekiko bigarren aldea da mikroskopiko petrografikoak platina bat daukala, hau da, 360º biratu ahal den lagin bat jartzen den gainazal bat. Eta, aztertzen ari garen laginaren oinarri musikal ona ateratzen saiatzen ari garen DJak ematen dugun arren, platina aurrera eta atzera biratzen dugunean, mineralen interferentzia koloreak nola aldatzen diren egiaztatzen ari gara argiaren eragin angelua aldatzean. Kasu batzuetan, ia ez lukete ikusiko eta kolore beraren antzeko tonuak aurkitzen ditugu. Baina, beste kasu batzuetan, joan den mendeko hirurogeiko hamarkadako irudi psikodelikoa dirudi, eta bariazio izugarriak aurkitzen dira mineral beraren interferentzia koloreetan. Interferentzia koloreen bariazio tarte hori mineralen identifikazio irizpidea da.

2. irudia: harri igneo (gabro) baten itxura mikroskopio petrografiko batetik ikusita. Ezkerreko irudia bigarren polarizatzailea desaktibatuta zegoela lortu da. Bitartean, eskuineko irudia bigarren polarizatzailea gurutzatzean lortu da, aztertutako lagina osatzen duten mineralen interferentzia koloreak erakutsiz. (Iturria: Open University / OpenLearn)

Baina mikroskopio petrografikoaren bidez arrokak aztertzeak, arroka horien mineralaren konposizioa identifikatzeaz gain, beste aukera batzuk ematen dizkigu. Horrez gain, laginaren egitura mikroskopikoak ikusi ahal ditugu, hala nola hausturak edo barneko poroak, arrokaren adinaren eta sortu zen giroaren berri ematen diguten mikrofosilak. Begi hutsez ikusi ezin genitzakeen ezaugarriak, eta lan egiten ari garen materiala deskribatzeko beharrezkoak direnak.

Bideoa: Zenbait mineraletako interferentzia koloreen bariazioa, batik bat feldespatoena, mikroskopio petrografikoaren platina biratzean bi polarizadoreak gurutzatuta.

Orain, beste gai bat sortzen da: nola lortu ahal dugu argiak arroka bat gurutzatzea, sustantzia solido batekin (eta, beraz, opakoa) lanean ari bagara? Ba Biologian edo Medikuntzan bezalaxe, gure laginaren xafla fin-fina moztuta gauza gardenean bilakatu arte. Horretarako, arroka ebakitzailea erabiltzen dugu, zeinak diamante diskoa duen, eta, horren bidez, prisma formako tako txiki eta laukizuzen bat prestatzen dugu, 2,5 cm zabal eta 4 cm luze ingurukoa, beirazko lagin ontzian itsasten dena. Arroka tako hori urratzaile ugari bidez leundu egiten da (diamante hautsezkoa ere bai), 0,03 mm-ko lodiera lortu arte. Horren ostean, beirazko estalki baten bidez estaltzen da. Horrela, Geologian xafla fin gisa ezagutzen duguna eraldatzen da (edo arrokaren atal landua, termino serioagoa erabili nahi izatekotan). Orain lagina mikroskopio gainean jarri ahal dugu, eta, horrela, argiak arazo barik gurutzatu ahal du.

3. irudia: Xafla mehe baten prestakuntza prozesua, arrokaren laginetik atal landua lortu arte, horretatik argia pasa dadin ahalbidetzen duena. (Iturria: Mexikoko Unibertsitate Nazional Autonomoko Geologia Institutua)

Mikroskopio petrografikoa duela mende bat baino gehiagotik erabili izan da ikasketa geologikoak egiteko mundu osoan, baina teknika urtez urte perfekzionatu da. Duela hamarkada batzuk erabili nituen gailuak argi-urteetara daude (ezin da hobeto esan) Espainiako fakultateetan pixkanaka prestatzen ari diren profesional berriek orain erabili ahal dituztenekin alderatuta. Eta hori berri ona da; hala ere, mineralen propietate optikoak berdinak badira ere, edozein aurrerapen teknologikok aukera emango du horiek askoz errazago zehazteko; horrela, gero eta gehiago eta hobeto findu ahalko dira ikertzen ari garen arroken osagaien identifikazioa, eta hori izugarri eskertzen da azterketetan. Aldatuko ez dena honako hau da: belaunaldi berriek mikroskopio baten xafla mehea lehenengo aldiz ikustean eta arroka ilun eta sinple batean ezkutatuta dagoen kolore joko zoragarria ezagutzean izango duten iritzia.

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 2023ko irailaren 14an: Fantasías de colores microscópicos.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Eugenio Calabi, fallecido el 25 de septiembre, concibió nuevos objetos geométricos que después se volverían fundamentales para la teoría de cuerdas.

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

Ilustración: Kristina Armitage / Quanta Magazine. Fuentes: Jean-François Dars; MFO; Laguna Design/Science Source

Eugenio Calabi era conocido entre sus colegas como un matemático creativo: “transformativamente original”, como lo expresó su antiguo alumno Xiuxiong Chen. En 1953, Calabi comenzó a contemplar una clase de formas que nadie había imaginado antes. Otros matemáticos pensaban que su existencia era imposible. Pero un par de décadas después, estas mismas formas se convirtieron en extremadamente importantes tanto en matemáticas como en física. Los resultados terminaron teniendo un alcance mucho más amplio de lo que nadie, incluido Calabi, había anticipado.

Calabi tenía 100 años cuando murió el 25 de septiembre, llorado por sus colegas como uno de los geómetras más influyentes del siglo XX. «A muchos matemáticos les gusta resolver problemas que culminan el trabajo sobre un tema concreto», dijo Chen. “Calabi era alguien a quien le gustaba iniciar un tema”.

Jerry Kazdan, que enseñó con Calabi en la Universidad de Pensilvania durante casi 60 años, afirma que su colega “tenía una manera especial de ver las cosas. Elegir la opción menos obvia era cómo él practicaba las matemáticas”. Una de las principales preocupaciones de Calabi, según Kazdan, era «hacer preguntas interesantes en las que nadie más estuviera pensando». Las respuestas a esas preguntas a menudo tienen consecuencias de importancia duradera.

Aunque Calabi hizo contribuciones vitales a muchas áreas de la geometría, es más conocido por su conjetura de 1953 sobre una clase especial de variedades. Una variedad es una superficie o espacio que puede existir en cualquier dimensión, con una característica esencial: un pequeño «vecindario» alrededor de cada punto de la superficie parece plano. La Tierra, por ejemplo, parece redonda (esférica) cuando se ve desde lejos, pero una pequeña porción de terreno parece plana.

Mientras estudiaba el posgrado en la Universidad de Princeton, Calabi se interesó por las variedades de Kähler, que llevan el nombre del geómetra alemán del siglo XX Erich Kähler. Las variedades de este tipo son lisas, lo que significa que no tienen características afiladas o irregulares, y sólo tienen dimensiones pares: 2, 4, 6 y sucesivas.

Una esfera tiene curvatura constante. Dondequiera que vayas en la superficie, independientemente de la dirección en la que partas, tu camino se curva en la misma medida. Pero en general, la curvatura de las variedades puede cambiar de un punto a otro. Hay varias formas diferentes en las que los matemáticos miden la curvatura. Una medida comparativamente simple llamada curvatura de Ricci fue de gran interés para Calabi. Propuso que las variedades de Kähler podrían tener curvatura de Ricci cero en cada punto incluso cumpliendo dos condiciones topológicas que restringen globalmente su forma. Otros geómetras pensaron que esas formas parecían algo demasiado bueno para ser verdad.

Shing-Tung Yau estuvo inicialmente entre los escépticos. Se topó por primera vez con la conjetura de Calabi en 1970, cuando era estudiante de posgrado en la Universidad de California, Berkeley, y quedó inmediatamente deslumbrado. Para demostrar que la conjetura era cierta, tal como Calabi había planteado el problema, había que demostrar que se podía encontrar una solución a una ecuación muy espinosa, incluso si la ecuación no se resolvía directamente. Esto era aun un gran desafío porque nadie había resuelto antes una ecuación de este tipo específico.

Esta sección transversal de una variedad Calabi-Yau da una idea de su sutil complejidad. Imagen: Andrew J. Hanson / Wikimedia Commons

Después de pasar unos años pensando en el problema, Yau anunció en una conferencia de geometría en 1973 que había encontrado contraejemplos que demostraban que la conjetura era falsa. Calabi, que estaba presente en la conferencia, no planteó entonces ninguna objeción. Unos meses más tarde, después de reflexionar un poco sobre el asunto, le pidió a Yau que aclarara su argumento. Cuando Yau revisó sus cálculos, se dio cuenta de que había cometido un error. Los contraejemplos no se sostenían, lo que sugería que la conjetura podría ser correcta después de todo.

Yau pasó los siguientes tres años demostrando la existencia de la clase de variedades que Calabi había propuesto originalmente. El día de Navidad de 1976, Yau se reunió con Calabi y otro matemático, quienes confirmaron la validez de su prueba, estableciendo la existencia matemática de objetos ahora se llaman variedades de Calabi-Yau. En 1982, Yau ganó la Medalla Fields, el máximo honor en matemáticas, en parte gracias a este resultado.

Por esa época, los físicos que intentaban idear teorías que unificaran las fuerzas de la naturaleza comenzaron a jugar con la idea de que las partículas fundamentales, como los electrones, en realidad están compuestas de cuerdas vibrantes extremadamente pequeñas. Diferentes patrones de vibración se manifiestan como diferentes partículas. Por motivos técnicos, estas vibraciones sólo funcionan correctamente en 10 dimensiones.

No hace falta decir que el mundo no parece tener 10 dimensiones: parece haber solo tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Sin embargo, a mediados de la década de 1980, un grupo de físicos se había dado cuenta de que las seis dimensiones “extra” del universo podrían estar ocultas en una diminuta variedad Calabi-Yau (de menos de 10-17 centímetros de diámetro). La teoría de cuerdas, como se llamó este marco físico, también sostenía que las partículas y las fuerzas de la naturaleza estaban dictadas por la forma de Calabi-Yau. Esta teoría dependía de una propiedad llamada supersimetría, que surgió de la simetría que ya estaba incorporada en una variedad de Kähler, otra razón por la que las variedades de Calabi-Yau parecían ser las adecuadas para la teoría de cuerdas.

Para 1984, Yau ya sabía que era posible construir al menos 10.000 formas diferentes de Calabi-Yau de seis dimensiones. No está claro si nuestro mundo está secretamente lleno de variedades de Calabi-Yau (ocultas en dimensiones demasiado pequeñas para ser vistas), pero cada año físicos y matemáticos publican miles de artículos que investigan sus propiedades.

Yau ha dicho que el término aparece con tanta frecuencia que a veces piensa que su nombre es Calabi. Por su parte Calabi dijo en 2007: “Me siento halagado por toda la atención que ha recibido esta idea”, debido a su conexión con la teoría de cuerdas. “Pero yo no he tenido nada que ver con eso. Cuando planteé la conjetura por primera vez, no tenía nada que ver con la física. Era estrictamente geometría”.

Calabi no siempre estuvo decidido a convertirse en matemático. Su talento se mostró pronto: su padre, un abogado, le hacía preguntas sobre números primos cuando era niño. Pero decidió especializarse en ingeniería química cuando llegó al Instituto de Tecnología de Massachusetts con 16 años en 1939, después de que su familia huyera de Italia al comienzo de la Segunda Guerra Mundial. Durante la guerra sirvió como traductor del ejército estadounidense en Francia y Alemania. Tras regresar a casa, trabajó brevemente como ingeniero químico antes de decidirse a dedicarse a las matemáticas. Obtuvo su doctorado en Princeton y ocupó una serie de cátedras antes de aterrizar en Penn [Universidad de Pennsilvania, n. del t.] en 1964, donde permanecería.

Nunca perdió su entusiasmo por las matemáticas y continuó investigando hasta bien entrados los 90 años. Chen, su antiguo alumno, recuerda cómo Calabi solía interceptarlo en la sala de correo del departamento de matemáticas o en los pasillos: sus conversaciones podían durar horas, con Calabi garabateando fórmulas en sobres, servilletas, toallas de papel u otros trozos de papel.

Yau guardó algunas de las servilletas de sus intercambios con Calabi. “Siempre aprendí de las fórmulas escritas en ellas, que transmitían el asombroso sentido de intuición geométrica de Calabi”, afirma Yau. “Era muy generoso al compartir sus ideas y no le importaba recibir reconocimiento por ellas. Simplemente pensaba que hacer matemáticas era divertido”.

Calabi llamaba a las matemáticas su pasatiempo favorito. “Seguir tus aficiones como profesión es la extraordinaria suerte que he tenido en mi vida”.

 

El artículo original, The Mathematician Who Sculpted the Shape of Space, se publicó el 16 de octubre de 2023 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo El matemático que esculpió la forma del espacio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez

Urriaren hasieran ibis eremita andana bat Cadizera iritsi zen hegan, lehen aldiz Erdi Arotik. Baina hegazti hauek ez zihoazen bakarrik. Ultrarin batez baliatuz, hiru biologo migrazio-ibilbide berria irakasten ari zitzaien ibis eremitei, Alemaniatik Andaluziara. 2.300 kilometroko bidaiaren ostean eta hiru herrialde gurutzatu ondoren, espezie horrek berriz migratu du Iberiar penintsulara.

Ibisek zenbait urte zeramatzaten gizakiaren laguntzaz migratzen, uda bukaeran, iparraldetik hegoaldera. Ekimena 2004an hasi zen Alemanian, Waldrappteam (Waldrapp hitzak ibis esan nahi du alemanez) ikerketa taldea ibis eremiten kolonia egonkor bat sortzen hasi zenean Europa erdialdean. Geroztik, biologo talde batek lagundurik, ibis eremitek Constanza lakutik Toscanara migratu dute urtero, bidean Alpeak gurutzatuz.

Irudia: 2004az geroztik biologo talde batek lagundurik, ibis eremitek Constanza lakutik Toscanara migratu dute urtero, bidean Alpeak gurutzatuz. (Argazkia: H. Wehner. Iturria: Waldrappteam.at).

Ibis eremita espeziea (Geronticus eremita) jatorrian ia Europa osoan zabalduta zegoen, baita Afrika iparraldean eta Arabiar penintsulan ere. Espezie migratzailea izanik, udara iparraldeko eskualdeetan pasatzen zuten koloniak eremu epelagoetara mugitzen ziren neguan, Alpeen inguruko mendietara, Adriatikoaren iparraldeko eskualdeetara, eta Iberiar penintsularen hegoaldera, besteak beste. Erdi Aroan, ordea, galdu egin zen Europa osotik, eta bi kolonia soilik geratu ziren Marokon. Egoera horrek espeziea “galtzeko arriskuan” gisa katalogatzea ekarri zuen.

Orain Iberiar penintsulara egingo dugu salto, zehazki Cadizera. Izan ere, aurrerago ikusiko dugun moduan, gaurkoan protagonista dugun hegaztiak, halako batean, bi eskualdeak batu ditu. 2004an, espeziearen egoera larria ikusirik, Eremita Proiektua jarri zen martxan Jerezeko Zoobotanikoan. Garai batean eremu hori ibis eremitaren banaketa-esparruaren parte zen, eta zientzialariek erabaki zuten hegazti enblematiko horren egoera tamalgarriari irtenbidea eman behar zitzaiola. Hala, Zoobotanikoaren instalazioetan hegazti hau itxian hazten hasi ziren, ibisei txitak aurrera ateratzen lagundu eta ondoren askatzeko helburuarekin.

Metodologia bitxia erabili zuten horretarako: “adopzio-guraso” batzuek jaten eskutik emanda elikatzen zituzten txitak, eta “guraso” hauek identifikagarriak izan zitezen, ibis eremiten formako buruko bat eraman behar zuten beti jantzita, bai eta kamiseta beltz bat ere. Egoera nahiko barregarria sortzen bazen ere, mozorro horrek giza arrastoa gutxitzeko balio zuen, bi modutara: batetik, txitek pentsa zezaten beren espezieko banako batek elikatzen zituela, eta, bestetik, beren “gurasoak” ez ziren gizakiekin elkarrekintza izan zezaten saihesteko. Behin hazkuntza amaituta, Cadizeko Janda eskualdean askatzen zituzten, bertan kolonia egonkor bat sortzeko.

Baina, ikusi dugun moduan, Jerezeko Zoobotanikoa ez zen bakarra izan ibis eremiten populazioa handitzen. Garai berean, paraleloki, Waldrappteam ikerketa talde alemanak prozesu bera abiarazi zuen Europa erdialdean, ibis eremiten kolonia egonkor bat sortzeko. Kasu honetan, ordea, koloniak migratzailea izan behar zuen. Cadizeko neguarekin alderatuz, Europa erdialdean tenperaturak asko jaisten dira neguko egun motzetan, eta Janda eskualdean kolonia sedentario bat sortzea posible zen arren, Europa erdialdean eraikitako kolonia eremu epelagoetara mugitu behar zen negua pasatzera. Hala egiten zuen ibisak, modu basatian, Europa osoan desagertu aurretik, eta hala egiten erakutsi behar zitzaion: uda amaitzean hegoalderantz migratzen.

Beraz, azken 20 urteetan, Waldrappteam taldeko ikertzaileek migratzen erakutsi diete ibisei, haien gurasoak bailiran. Izan ere, itxian hazitako hegaztiak izanik, ez zekiten nola egin.

Behin uda amaituta, irailaren amaiera aldera, Austria, Alemania eta Suiza banantzen dituen Constanza lakutik Toscana italiarrera migratzen erakutsi diete ibis eremitei. Zenbait hilabetez ibisez mozorrotuta jaten eman dieten adopzio-guraso berak ultrarin batera igo dira urtero, eta ibisek jarraitu egiten diete, negua pasatzeko lekura iritsi arte. Egokitzapen-denboraldi baten ostean, ibis gazteenek adopzio-gurasoengandik bananduta bizitzen ikasi dute, eta askatu egin dira gero. Behin negua pasata, bueltako bidaiari ekin diote udaberrian, oraingoan gizakiaren laguntzarik gabe. Hala, Waldrappteam-ek migrazio tradizio bat sortzea lortu du.

Europa erdialdetik Toscanarainoko ibilbide honetan Alpeak gurutzatu behar ziren, noski, eta azken urteetan, zeharkaldi hori arazo-iturri bilakatzen hasi zen. Esan bezala, hegoalderanzko migrazioa irailaren amaieran ezarri zen hasiera batean, baina klima-aldaketak Europan uda geroago amaitzea eragin du, eta azken urteetan ez zioten Italiaranzko bidaiari ekiten urriaren erdialdera arte. Ordurako, alabaina, Alpeetan ez zen udaren zantzurik geratzen, eta zeharkatu ezinezko harresia bihurtzen zen ibisentzat. Iaz 60 ibisetik bostek soilik lortu zuten beren kabuz mendilerro izugarri hori gurutzatzea; gainontzekoak kamionetan lekualdatu zituzten Waldrappteam taldeko ikertzaileek. Ibis batek, ordea, ordezko bide bati ekin zion bere kabuz, eta Malagan agertu zen egun batzuk geroago. Banako horrek eman zion irtenbidea, hain zuzen ere, klima-aldaketak eragiten zien arazoari.

Eta hala hasi da, 2023an, hasiera batean bakarka lanean ari ziren bi talderen arteko lankidetza. Aurten Europa erdialdeko ibis eremiten koloniak, Italiara migratu beharrean, Andaluzia hartu du neguko kolonia berri gisa. Ibilbide berri horretan Alpeak gurutzatzea saihestu dute, eta Pirinioak ere mendilerro handia badira ere, Alpeetan baino baldintza klimatiko hobeak daude bertan.

Guztira, ibis eremitek eta Waldrappteam taldeko adopzio-gurasoek, batzuk besteen atzetik, 2.300 km egin dituzte hegan, sei astetan zehar. Aurten ibis eremita andana batek Pirinioak gurutzatu ditu lehen aldiz 400 urtean, eta urriaren 3an amaiera eman dio Iberiar penintsularainoko migrazioari. Hemendik aurrera prozesuak orain arte bezala jarraituko du, eta dena ondo badoa, aurten berrabiatutako migrazio-ibilbideak belaunaldiz belaunaldi iraungo du espezie honetan.

Iturriak:

• European commission. (2023/10/18). LIFE Northern Bald Ibis. https://webgate.ec.europa.eu/life/publicWebsite/project/details/5721
• Waldrappteam Conservation & Research. https://www.waldrappteam.at/hlm/
• Zoobotánico Jerez. (n.d.). Proyecto Eremita. https://www.zoobotanicojerez.com/proyecto-eremita
• Alpañés, E. (2023ko irailak 24). El Regreso de los ibis: Estos biólogos están enseñando a migrar a una bandada hacia Cádiz. El País. https://elpais.com/ciencia/2023-09-24/el-regreso-de-los-ibis-estos-biologos-estan-ensenando-a-migrar-a-una-bandada-hacia-cadiz.html

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate berean Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen.

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inundación

Foto: Hermann Traub / Pixabay

 

La crisis climática por el aumento global de las temperaturas no solo causa episodios más frecuentes de sequía, sino que también favorece la aparición de otros fenómenos meteorológicos extremos como inundaciones, debido a precipitaciones más intensas y al aumento del nivel del mar. Se estima que el 23 % de la población mundial está en riesgo de sufrir inundaciones extremas. Desafortunadamente, España ha sido recientemente testigo de este hecho. La depresión aislada en niveles altos (más conocida como DANA) que sufrió la península a principios de septiembre desencadenó precipitaciones históricas, que nunca antes se habían registrado en varias regiones de nuestro país. 

Ante un suceso así, tras las muertes, lesiones y destrucción provocados por las inundaciones y otros desastres naturales, podríamos pensar, como sostiene el popular refrán, que «Después de la tempestad, viene la calma» y la vida vuelve poco a poco a la normalidad. Según una reciente investigación, parece que esta afirmación no se ajusta tanto a la realidad como podríamos pensar en un primer momento: la calma tarda en llegar mucho más de lo esperado tras el final de una intensa tormenta que provoca inundaciones. Un equipo internacional de científicos ha observado que los ciudadanos que sufren estas catástrofes se enfrentan a un riesgo mayor de morir entre tres y seis semanas después de dicha catástrofe, aunque esta se haya resuelto completamente. Los citados resultados se han publicado en la revista British Medical Journal.

Para la realización del estudio, los investigadores analizaron múltiples indicadores de mortalidad y demográficos a partir de bases de datos de 761 lugares en 35 países que habían sufrido como mínimo una inundación en un periodo de casi una década. En total, evaluaron 47,6 millones de muertes por todas las causas, 11 millones de muertes por enfermedades cardiovasculares y casi 5 millones por dolencias respiratorias. Las zonas más castigadas del planeta por esta catástrofe natural eran las regiones cercanas al río Mississippi en los Estados Unidos y al Volta en África, la costa latinoamericana del Pacífico, el sureste de Asia, las zonas costeras de China continental y la costa este de Australia.

La investigación encontró que los habitantes de las zonas que habían sufrido inundaciones tenían un riesgo mayor (incremento del 2,1 %) de morir por todas las causas o por enfermedades respiratorias (incremento de casi el 5 %) hasta 60 días después del suceso. El riesgo de fallecer por dolencias cardiovasculares también era mayor (aumento del 2,6 %) hasta 50 días tras el desastre. El momento más crítico, con mayor mortalidad, era 25 días después de la inundación. No obstante, había importantes diferencias en este fenómeno según el clima local y la edad y el estatus socioeconómico de las personas del lugar. Aquellas poblaciones con un nivel socioeconómico bajo y una mayor proporción de individuos de edad avanzada tenían un riesgo mayor de mortalidad por las citadas causadas. Se estima que en las poblaciones afectadas por inundaciones, el 0,10 % de todas las muertes, el 0,18 % de las muertes por enfermedades cardiovasculares y el 0,41 % de las muertes por enfermedades respiratorias se deben a las inundaciones.

Aunque el estudio no permite establecer relación de causa y efecto entre las inundaciones y el aumento de las muertes, sino simplemente asociaciones. los investigadores plantean que varios factores podrían estar detrás de este fenómeno: incapacidad para acceder a los servicios sanitarios, mayor riesgo de exposición a microorganismos patógenos, contaminación del agua y la comida y afectación psicológica por el suceso. Los autores aconsejan a los profesionales sanitarios y a los políticos tener en cuenta este riesgo incrementado de mortalidad semanas después de las inundaciones para mejorar las estrategias de respuesta a dicho desastre natural y reducir así el número de muertes que se podrían evitar.

Otro estudio reciente, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, vuelve a poner de manifiesto el impacto a largo plazo que tienen las catástrofes naturales sobre los supervivientes: las mujeres que sufrieron el tsunami en la costa de Aceh (Indonesia) en 2004 tenían, de media, un nivel 30 % inferior de la hormona cortisol hasta 14 años después del fatídico evento que aquellas mujeres que vivían en las poblaciones cercanas y que no estuvieron afectadas por el tsunami.

Este fenómeno era aún más marcado entre aquellas mujeres que informaban de sufrir síntomas graves de estrés postraumático durante dos años tras el suceso. Además, las mujeres que tenían niveles más bajos de cortisol también tenían registraban una peor salud física y psicosocial, y experimentaban más burnout (síndrome de estar quemado) por el estrés mantenido. En cambio, en los hombres no se encontraron diferencias significativas entre haber padecido o no el tsunami. 

El cortisol es una hormona del estrés que se eleva ante situaciones que se perciben como peligrosas o de emergencia. Sin embargo, con un estrés mantenido a largo plazo, esta respuesta puede alterar el sistema encargado de su regulación, el eje hipotalámico-pituitario-adrenal (HPA), y provocar niveles bajos de cortisol.

En conjunto, las citadas investigaciones, junto a otros estudios en la materia, muestran que los desastres naturales siguen provocando estragos en las poblaciones que las sufren mucho tiempo después de que hayan ocurrido. Esto plantea la necesidad de implementar políticas sanitarias adecuadas para hacer frente a los impactos cada vez mayores de los desastres naturales debido a la crisis climática.

Sobre la autora: Esther Samper (Shora) es médica, doctora en Ingeniería Tisular Cardiovascular y divulgadora científica

El artículo Una inundación continúa afectando a la salud mucho tiempo después de ocurrir se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Grafeno-nanozintak ekoizteko metodo berri bat garatu dute, doitasunari zein luzerari dagozkien marka guztiak hausten dituena. UPV/EHUko POLYMAT zentroari atxikitako Ikerbasqueko ikertzaile Aurelio Mateo Alonso irakaslearen ikerketa-taldeko kideek, Polimeroen Ikerketarako Max Planck Institutuko (Alemania) eta Aveiroko Unibertsitateko (Portugal) ikertaldeak parte hartu dute ikerketan. Artikulua Chem aldizkarian argitaratu dute.

Grafenoaren aurkikuntzak aukera ugari zabaldu ditu material berrien garapenari dagokionez. Grafenoa tamaina nanometrikoko zintetan mozten denean (grafeno-nanozintak), propietate elektriko eta magnetiko desberdinak dituzten materialak lor daitezke, zinten ertzak ebakitzeko moduaren nahiz zinten zabaleraren eta luzeraren arabera.

Irudia: grafenoz-nanozinta sintetizatuen egitura eta propietate optoelektronikoak. (Iturria: UPV/EHU prentsa bulegoa)

Horren harira, garrantzi handikoa da grafeno-nanozintak doitasun atomikoarekin ekoizteko moduko metodoak garatzea, horien aplikazio potentzialak garatze aldera. Material berri horiei esker, gailu elektroniko eta espintronikoak miniaturizatu ahal izango dira, eta hau funtsezkoa da elektronikaren zein konputazio kuantikoaren arloko teknologia berriak garatu ahal izateko.

UPV/EHUko POLYMAT, Polimeroen Ikerketarako Max Planck Institutua (Alemania) eta Aveiroko Unibertsitatea (Portugal) tarteko dituen ikertzaile-talde batek grafeno-nanozintak sintetizatzeko metodo berri bat garatu du, doitasunari zein luzerari dagozkien marka guztiak hautsiz. Metodo berri honek 2 nanometroko nanozinta osagarriak konbinatu ditu, Legoko piezak balira bezalaxe, erabateko doitasun atomikoa duten 36 nanometroko nanozintak sortzeko.

Zintak zenbat eta luzeagoak izan, orduan eta eroankortasun elektriko handiagoa dute, eta honek eraginkortasun handiagoko gailu elektroniko berrien garapena ekar lezake. Gainera, argia xurgatu eta igortzeko ezohiko propietateak dituzte, puntu kuantikoenak baino dexente handiagoak, eta ondorioz, grafeno-nanozintak energian, LED teknologian, medikuntza-irudian eta beste eremu batzuetan aplika litezke etorkizunean.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Aurrerapen berriak doitasun handiko grafeno-nanozinten diseinuan.

Erreferentzia bibliografikoa:

Dubey, Rajeev K.; Marongiu, Mauro; Fu, Shuai; Wen, Guanzhao; Bonn, Mischa; Wang, Hai I.; Melle-Franco, Manuel; Mateo-Alonso, Aurelio (2023). Accelerated iterative synthesis of ultralong graphene nanoribbons with full atomic precision. Chem. DOI: 10.1016/j.chempr.2023.06.017

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recuerdos

“Nuestras memorias son constructivas, reconstructivas. La memoria trabaja… como una página de Wikipedia: tú puedes entrar y cambiarla, pero otras personas también pueden hacerlo”.

Elizabeth Loftus.

El 22 de septiembre de 1969, apenas unos días antes de cumplir los nueve años, la pequeña Susan Nason fue asesinada en una pequeña localidad del estado de California. Veintiún años después, este caso resurgió estruendosamente en los medios de comunicación.

Eileen Franklin, una amiga de la infancia de Susan, afirmó a finales de 1989 que había recuperado recuerdos relacionados con el asesinato que se encontraban reprimidos en su mente. Implicaban a su padre, George Franklin, como el responsable del atroz crimen. Las consecuencias de esta declaración, profusamente detallada, fueron devastadoras para este hombre, que pasó varios años en la cárcel. Pero en 1996, las dudas sobre la validez del testimonio de su hija condujeron a su absolución.

En la década de los 90, este polémico caso, junto a la aparición de testimonios de personas que decían recordar traumas de la infancia en el contexto de psicoterapias, concentró el interés de los científicos que investigan la fiabilidad de los recuerdos, especialmente en el ámbito judicial.

Foto:y Jon Tyson / UnsplashRecordar en exceso

Habitualmente tendemos a considerar que la memoria falla cuando olvidamos algo. Sin embargo, no solo puede incurrir en omisiones, sino que también es capaz de alterar la integridad de los recuerdos existentes. Se conocen como “falsos recuerdos” y/o “falsos reconocimientos”, y resultan tan comunes como los fastidiosos olvidos que experimentamos.

A veces, estas distorsiones se limitan a pequeños detalles sin importancia, como confundir quién nos comentó que iban a subirnos el sueldo o el sabor concreto de la tarta de nuestro cumpleaños. Pero lamentablemente, también pueden tener graves consecuencias en la vida de las personas, tal y como hemos podido comprobar con el asesinato de Susan Nason.

¿Por qué generamos falsos recuerdos?

Una de las creencias más extendidas sobre la psicología humana es que nuestra memoria funciona como un dispositivo de registro literal y exhaustivo que almacena las experiencias en tiempo real. Para acceder a un recuerdo, simplemente activaríamos nuestra base de datos mental y “reproduciríamos” las experiencias almacenadas.

Pero como ya afirmó el científico británico Frederic Bartlett en 1932, los recuerdos no son meras “réplicas literales” de la realidad. Más bien son el tejido de narrativas que evolucionan y se simplifican con el paso del tiempo. En ese proceso, la memoria no reproduce simplemente una experiencia, sino que la “reconstruye” mediante una compleja amalgama de ingredientes. Esta amalgama abarca tanto los hechos reales como las interpretaciones personales de los hechos. Ambos se entrelazan en la narración para construir una historia coherente de nuestra vida.

Esta naturaleza reconstructiva de la memoria guarda relación con la generación de falsos recuerdos. Al experimentar un evento, grabamos selectivamente aquellos aspectos de la escena que nos impactan, motivan o emocionan y, con ellos, montamos la “película” de ese hecho. No retenemos todos los detalles, sino tan solo fragmentos, que se conectan con información relacionada.

Cuando evocamos ese recuerdo, la memoria reconstruye la experiencia combinando fragmentos de vivencias similares. Y, en paralelo, rellena las lagunas mediante inferencias derivadas de nuestra experiencia previa en situaciones análogas.

La aportación de Elisabeth Loftus

En 1974, Elisabeth Loftus, destacada investigadora de la memoria de la Universidad de California, lideró un estudio pionero en este campo de investigación.

Después de presentar vídeos cortos de accidentes de tráfico a varios grupos de estudiantes, se pidió a los participantes que estimaran “a ojo” la velocidad de los vehículos en el momento del siniestro. Los investigadores preguntaron usando verbos que, de manera implícita, podían sugerir distintas velocidades: “aplastar”, “golpear”, “rozar”, etc.

Los resultados revelaron una influencia significativa de la “fuerza” de los verbos en las estimaciones de velocidad. Dichas valoraciones eran más elevadas cuando se utilizó un verbo como “aplastar” en comparación con, por ejemplo, “rozar”.

Además, cuando se les interrogó algunos días después sobre si se acordaban de haber observado cristales rotos en los vídeos, los miembros del grupo “aplastar” afirmaron recordarlos con el doble de frecuencia que los integrantes del grupo “rozar”. El caso era que esos cristales no salían en las grabaciones.

No tengo más preguntas, señoría

Poder influir en la memoria introduciendo información sesgada en las preguntas a un testigo puede ser extremadamente dañino. En países como Estados Unidos se han registrado cifras alarmantes de individuos condenados por delitos que no cometieron, como consecuencia de distorsiones en los recuerdos de los testigos o, incluso, como resultado directo de la aplicación de técnicas de interrogación inapropiadas.

En una de sus famosas charlas TED, titulada La ficción de la memoria, Elisabeth Loftus nos cuenta cómo en algunos de sus experimentos consiguió implantar recuerdos falsos en personas adultas. Por ejemplo, fue capaz de convencerles de que se habían perdido en un centro comercial cuando eran niños, simplemente proporcionando detalles inventados sobre ese supuesto (y falso) suceso.

Otros estudios han logrado sembrar pseudorecuerdos utilizando fotografías manipuladas en las que las personas aparecían dando un paseo en globo aerostático cuando eran niños, aunque nunca hubiera ocurrido algo así.

Es importante destacar que algunas técnicas psicológicas como la hipnosis han resultado muy efectivas para convencer a las personas de que recuerden acontecimientos de sus vidas que jamás han experimentado. Probablemente se explica porque la hipnosis fomenta la imaginación, que también es una fuente de inspiración para los falsos recuerdos. ¡Cuántas veces confundimos la realidad con algo que simplemente nos hemos imaginado!

Otro problema añadido de la sugestión hipnótica es que aumenta artificialmente la confianza en los recuerdos generados, lo que hace todavía más probable que se tome como real lo que tan solo ocurrió en nuestra imaginación.

¿Es realmente tan defectuosa nuestra memoria?

Por supuesto que no. A pesar de sus imperfecciones, la memoria humana exhibe una notable capacidad de adaptación y, en general, funciona de manera eficaz en la mayoría de las situaciones. Su naturaleza netamente productiva y reconstructiva desempeña un papel esencial al ayudarnos a comprender el entorno que nos rodea, integrar nuestras experiencias y mantenernos actualizados en un mundo en constante cambio.

Sin embargo, esta afirmación no implica que debamos pasar por alto el hecho de que nuestros recuerdos son potencialmente frágiles, maleables y susceptibles de ser distorsionados por muchos factores. Pese a todo ello, y como ya nos decía Platón, no nos faltan motivos para presumir de tan maravilloso don.

Sobre los autores: Julia Mayas Arellano, profesora titular, Antonio Prieto Lara, profesor ayudante doctor, y Pedro Raúl Montoro Martínez, profesor titular, del Departamento de Psicología Básica de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)

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

El artículo ¿Por qué nos “acordamos” de cosas que nunca sucedieron? Así se crean los falsos recuerdos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

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.

Zoologia

Txinpantzeek ere menopausia badutela frogatu dute. Ugandako Kibale Parke Nazionaleko txinpantze emeak aztertu ondoren iritsi dira ondorio horretara. Izan ere, ikusi dute eme horiek bataz beste haien bizitzaren % 20 ematen dutela bizirik, ugaltzeko gaitasuna galdu ondoren. Orain arte gizakian eta itsas ugaztun batzuetan soilik ezagutzen zen menopausia. Txinpantzeen kasuan, ordea, ikusi da ez dela “amonaren hipotesia” betetzen menopausiaren arrazoia azaltzeko. Hau da, menopausia duten emeek ez dute loturarik beren alabekin, ezta haien kumeekin ere. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Marmoka espezie txiki bat ikasteko gai dela frogatu du ikertzaile talde batek, nerbio-sistema oso sinplea izan arren. Tripedalia cistophora da espeziea, eta Karibeko mangladietan bizi da. Mangladietako sustraien ondoan elikatzen dira baina horiek arriskutsuak izan daitezke marmokentzat. Sustraietara hurbiltzean buelta ematen dute marmokek, eta ikertzaileek ikusi dute kontrastea erabiltzen dutela distantziak ebaluatzeko. Informazio gehiago Zientzia Kaieran: Garatutako garunik gabe ere ikasteko aukera dago.

Arkeologia

Neolito Aroko gerrate baten zantzuak aurkitu dituzte San Juan ante Portan Latinam Guardiako aztarnategian, Araban. Bertan, 338 pertsonen arrastoak topatu zituzten, horietatik asko indarkeria-zantzuekin. Orain hezurrak aztertu dituzte, eta gehiengoa mutil gazteak edo gizon helduak direla. Hortik ondorioztatu dute gerrate baten biktimak izango ziratekeela, eta halako borroketan parte hartzen zutenak mutilak eta gizonak zirela. Aztarnategi honetan aurkitutakoa Neolito Berantiarrean Europa osoan dokumentatutako indarkeriazko gertakari handiena da. Datuak Elhuyar aldizkarian eta Alea aldizkarian topatu daitezke.

Astrofisika

Proba matematiko batek zulo beltzen eraketaren inguruko muga berriak ezarri ditu. Zehazki, frogatu dute kuboaren tamainarekin alderatuta materiaren kontzentrazioa handia den espazioko lekuren batean kuboa aurkitu badaiteke, orduan harrapatuta dagoen gainazal bat sortuko dela. Horrela, proba horrek materiaren kontzentrazioan soilik oinarrituta zulo beltzen presentzia zehaztu ahal izateko aukerak ematen ditu. Gainera, ziurtatu dute zulo beltzek lau, bost, sei edo zazpi dimentsio espazialekoak izan daitezkeela. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Astronomia

Nahúm Méndez geologo planetarioak Marteko karkaben eta zeihartasun zikloaren arteko erlazioa azaldu du Zientzia Kaieran. Zeihartasuna esaten zaio planeta baten errotazio ardatzaren inklinazioari orbita planoari dagokionez. Marteren zeihartasuna oso aldakorra da, 10º-tatik 40º izatera pasatzen baita ardatza momentuaren arabera. Beste aldean Marteko karkabak ditugu, eta zientzialariak horien jatorria ulertzen saiatzen ari dira. Bada, ikerketa berri batek iradoki du, planetaren zeihartasuna 35 °C ingurukoa denean, baldintza egokiak egon daitezkeela poloetako izotza urtzeko eta ura azalean egonkor mantentzeko. Horrek higadura-prozesuak sortuko lituzke, eta, ondorioz, karkabak.

Argitalpenak

Egoitz Etxebeste Adurizek emakume zientzialarien istorioen bilduma argitaratu zuen 2021ean, Zientziaren izarrak. Emakumeak, itzaletik argira izenburupean. 19 protagonista ditu liburu honek, besteak beste, Sophie Germain, Mary Somerville edo Eunice Foote. Emakume horien esperientziek agerian uzten dute zenbat arazori egin behar izan zioten aurre, eta zenbatetan gutxietsi zuten haien lana. Liburu honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran irakurri daiteke.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta Plentziako Itsas Estazioan (PiE-UPV/EHU) tesia egiten dabil, euskal kostaldeko zetazeoen inguruan.

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triángulo

Passion for Knowledge (P4K) es un festival internacional de ciencia abierto a toda la ciudadanía organizado por el centro de investigación Donostia International Physics Center. Bajo un enfoque innovador y un amplio programa de actividades, el festival ofrece un punto de encuentro entre la comunidad científica y la sociedad.

La sede principal del festival es el Teatro Victoria Eugenia de San Sebastián, extendiéndose a diferentes puntos del País Vasco con actividades en Bilbao y otras localidades. La quinta edición tuvo lugar del 2 al 7 de octubre de 2023.

El objetivo de Passion for Knowledge es promocionar la ciencia como actividad cultural clave para contribuir al bienestar de las generaciones venideras y destacar el conocimiento como motor del progreso científico, tecnológico y cultural.

El festival cuenta con la participación de prestigiosos científicos y científicas internacionales que han sido protagonistas de algunos de los descubrimientos científicos más relevantes de las últimas décadas. En estas charlas magistrales, conoceremos cómo los y las científicas invitadas han logrado expandir las fronteras del conocimiento y contribuir al progreso y el bienestar de la sociedad en su conjunto.

El extenso programa tiene como actividad principal las conferencias plenarias de nuestros científicos y científicas invitadas, que se complementa con toda una serie de actividades dirigidas a diferentes públicos.

En este marco tuvo lugar la conferencia de José Luis Crespo (@quantumfracture), conocido físico youtuber con más de 3 millones de suscriptores, va de algo tan aparentemente simple como son los triángulos. Simple hasta que haces las preguntas correctas, claro.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo P4K 2023: Un triángulo. Mucha ciencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Zahartzeak ez ditu desabantailak bakarrik ekarriko. Can older adults anticipate words better than younger adults?, Victoria Cano Sánchez eta Patricia Fuente García.

Atmosferaren energiaren aldaketek atmosferak ozeanora transferitzen duen energiari eragiten diote azkenean, eta, horrek, itsas korronteei eragiten die, eta, horrek, eragina du kliman… Energy input into the ocean from mid-latitude storms is expected to decrease

Einsteinek berak ere bazekien. Erlatibitate orokorrak ageriko mugak ditu eta hori gaindituko duen teoria bat behar da. Why Einstein must be wrong, Valerio Faraoniren eta Andrea Giustiren eskutik.

European Spallation Source martxan jartzen denean, partikulen fisikako komunitateak ez du jakingo nora jo horrenbesteko aukerekin. DIPCko jendea badabil horretan. European Spallation Source, at the forefront of particle physics with neutrons and neutrinos.

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

 

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El cambio climático no afectará significativamente a la producción de energías renovables marinas, al menos, hasta el año 2100. Todo ello a pesar del aumento de emisiones de gases de efecto invernadero. La explotación eficiente de los recursos energéticos renovables en nuestras costas y océanos podrá continuar desarrollándose de manera fiable contribuyendo así al objetivo de disminución de emisiones y la descarbonización de la economía.

Foto: Bob Brewer / Unsplash

España y el Parlamento Europeo realizaban en 2019 sendas declaraciones en las que advertían de la situación de emergencia climática en que nos encontramos, un anuncio que se extendió posteriormente a todo el mundo. Estas declaraciones analizaban las proyecciones climáticas a largo plazo. Se hacían eco, así, del consenso científico que alerta sobre un aumento de las temperaturas en las próximas décadas como consecuencia de las emisiones de gases de efecto invernadero. De ahí los esfuerzos internacionales para alcanzar una menor dependencia de los combustibles fósiles y, por tanto, desarrollar energías renovables marinas puede contribuir significativamente al cumplimiento de los objetivos globales de descarbonización.

Sin embargo, además de la temperatura, el incremento de las concentraciones de gases de efecto invernadero altera el comportamiento de la atmósfera y del océano. Por ello, en un contexto calificado como emergencia climática, es necesario determinar cuáles serán a finales de siglo los efectos esperables del calentamiento global sobre la disponibilidad de viento y olas para su explotación como fuente renovable de energía. En otras palabras, ¿puede el propio cambio climático disminuir su disponibilidad cortocuitando así una de sus más importantes vías de solución como es el desarrollo de las energías renovables?

En un intento de dar una respuesta científica, el grupo de investigación EOLO ha publicado el primer estudio sobre el impacto que tendrán los distintos escenarios climáticos sobre la disponibilidad de recursos renovables marinos hasta 2100. Para ello ha analizado la evolución esperada de la electricidad extraíble del viento y las olas en aquellas zonas marinas donde es posible la instalación de dispositivos para su aprovechamiento. Para la investigación han incluido las proyecciones más recientes de los distintos escenarios climáticos previstos (CMIP6), que han publicadas por el Panel Internacional de Cambio Climático (IPCC), la institución dependiente de la ONU que se encarga de coordinar los esfuerzos científicos internacionales en este ámbito.

Los resultados de este estudio indican que la electricidad obtenible del viento y olas marinas apenas experimentaría cambios y que estos serían perceptibles solo en unas pocas áreas marinas, incluso si llegara a producirse el escenario más desfavorable; esto es, que no se redujeran las emisiones comprometidas por los acuerdos internacionales de aquí a 2100. Según esta investigación, la foto de España hasta final de siglo es plenamente estática, sin cambios previsibles en el potencial extraíble de las zonas marinas donde instalaciones renovables pueden ser técnicamente viables.

Pocos cambios y de reducida magnitud

Los pocos entornos geográficos donde se han detectado cambios a nivel global se corresponden con áreas donde ya existen parques eólicos marinos plenamente funcionales, como el Norte de Europa o el Mar de China. Un denominador común en este pequeño número de zonas es que, además, los cambios esperables son pequeños.

Según explican los investigadores, en un escenario de importantes reducciones en las inversiones necesarias en la industria eólica marina, estos pequeños cambios no comprometerán su viabilidad tecno-económica. Por el contrario, añaden, es esperable que en las próximas décadas veamos un notable incremento de este tipo de instalaciones. Es más, de la investigación se ha podido deducir que zonas costeras que actualmente no cuentan con instalaciones eólicas marinas como el Mar de Arabia o el Golfo de Bengala, podrían llegar a atraer notables inversiones, dado el elevado potencial de esta industria y el incremento que se prevé de la misma que se prevé.

Los autores del estudio advierten que el desarrollo tecnológico de la energía obtenida de las olas es aún notablemente inferior al de la energía eólica marina; sin embargo, la investigación presenta una fotografía global prácticamente estática, con cambios del oleaje en pocos lugares y de magnitud reducida, como ocurre con el potencial de la energía eólica. Esto supone, a entender de este equipo de investigación, que habrá un escenario estable en el mar, donde desarrollar futuros prototipos que permitan una explotación eficiente de la energía proveniente de las olas. Ello permitirá una mejor estimación a largo plazo de los costes de investigación e inversión requeridos y contribuirá a un desarrollo más predecible y seguro.

Los autores, que ya en su día hicieron una investigación sobre la eficacia energética de la planta de olas de Mutriku, sugieren también para esta instalación un escenario de oleaje estable, lo cual ayudará a mantener su explotación y mejora por medio de nuevos tipos de dispositivos a instalar. Cabe recordar que esta planta es la única instalación en el mundo que lleva inyectando electricidad originada por las olas a la red durante más de 10 años.

Referencia:

Gabriel Ibarra-Berastegui, Jon Sáenz, Alain Ulazia, Aitor Sáenz-Aguirre & Ganix Esnaola (2023) CMIP6 projections for global offshore wind and wave energy production (2015–2100)
Scientific Reports doi: 10.1038/s41598-023-45450-3

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

El artículo El cambio climático no afectará negativamente a las energías renovables marinas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Zientzian ere bada «zientzia patologikoa» deritzona. Zientzia hori ondo egiten ari direla uste duten baina beren burua engainatzen ari diren pertsonek egiten dute.

Horren adibide da 1989ko martxoaren 23an daukagu: isilpean urte askoz lan egin ondoren, Stanley Pons eta Martin Fleischmann estatubatuarrek prentsaurreko batean iragarri zuten fusio-erreakzio nuklearrak lortu zituztela giro-tenperaturan. Aldez aurretik beharrezkoak ziren baldintza garesti eta zailei aurre egingo liekeen balentria zen hura.

Iragarkiak munduari bira eman zion. Asmakizun hark energia-arazoak modu ekonomiko eta iraunkorrean konpon zitzakeen. Baina mundu osoko zientzialariak esperimentua erreplikatzen hasi zirenean, batek ere ez zuen fusio nuklearrik lortu.

UPS! ataleko bideoek gure historia zientifiko eta teknologikoaren akatsak aurkezten dizkigute labur-labur. Bideoak UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eginak daude eta zientzia jorratzen duen Órbita Laika (@orbitalaika_tve) telebista-programan eman dira gaztelaniaz.

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Juan Ignacio Pérez Iglesias, lector

Charles Darwin fue probablemente uno de los primeros científicos que estudiaron las emociones, tanto en los seres humanos como en otras especies animales. Lo hizo observando las expresiones que mostramos al exterior, y publicó los resultados de sus observaciones en La expresión de las emociones en el ser humano y en los animales, en 1871.

Ha pasado siglo y medio desde entonces y, aunque con esfuerzo, ahora sabemos bastante más de las emociones. Son materia de estudio de varias disciplinas, y en especial de la psicología y las neurociencias. Y son el tema de Neuronas para la emoción (Shackleton Books, 2023), de Xurxo Mariño.

El libro está estructurado en tres partes. En la primera, tras la «Introducción», se presentan las emociones básicas, se explica en qué consisten y se ofrecen sus características más importantes. La caracterización que se ofrece de las emociones incluye lo que se sabe hoy acerca de los circuitos neuronales y áreas del encéfalo que las procesan.

Las emociones cumplen funciones esenciales y son resultado de millones de años de evolución. En gran medida son innatas, automáticas y a menudo inconscientes. Facilitan la toma de decisiones y nos ayudan a comunicarnos con los demás, porque mediante sus expresiones transmitimos estados mentales.

Hasta hace relativamente poco tiempo yo era de los que pensaba que emoción y sentimiento venían a ser casi sinónimos. Por esa razón cuando experimentaba la sensación de alegría, pensaba que ese era mi estado emocional, que mi sentimiento de alegría tenía su origen, precisamente, en esa emoción. Y, por lo tanto, que había una correspondencia clara, bien definida, entre ambas cosas, por no decir que eran lo mismo. Pero las cosas no son tan sencillas.

Las emociones no son experiencias subjetivas y conscientes

Las emociones consisten en comportamientos, cambios fisiológicos o actividades neuronales. No son las experiencias subjetivas, conscientes, que popularmente se conocen como emociones. Uno puede pensar que, aunque no sean la misma cosa, la distinción entre esas experiencias subjetivas –los sentimientos– y las emociones –la actividad neuronal y sus correlatos fisiológicos y de comportamiento– es ociosa y, por lo tanto, que tal distinción carece de importancia.

Sin embargo, es una distinción importante. Lo cierto es que no hay forma de asegurar que lo que se mide experimentalmente –la actividad neuronal, los cambios fisiológicos, etc.– corresponde a, o está directamente relacionado con, las experiencias subjetivas, los sentimientos. Menos aún se puede asegurar que esas experiencias subjetivas o sentimientos sean causados por esas actividades neuronales o cambios fisiológicos.

Los mamíferos y los seres humanos compartimos emociones, pero no podemos afirmar que compartamos sentimientos. Ni siquiera podemos saber si los animales no humanos experimentan sentimientos; desconocemos si tienen una experiencia consciente de sus estados emocionales.

Desconocía gran parte de lo que he comentado en las líneas precedentes, pero he disfrutado recordando nociones de neurociencia tan importantes como que no es posible deslindar la esfera de lo emocional de la de lo racional, porque ambas están profundamente imbricadas e inciden en nuestro comportamiento de forma conjunta. O que en la toma de decisiones que consideramos racionales los estados emocionales tienen una influencia decisiva.

En Neuronas para la emoción también he aprendido que el encéfalo pone en marcha paquetes de acción para ellas; y que la emoción aparece antes que el sentimiento mediante el que la experimentamos de forma consciente y la categorizamos. Y que una vez se experimenta de forma consciente un sentimiento, se producen pensamientos acordes a él.

Xurxo aborda asuntos tan interesantes como el del carácter innato –o no– de ciertos miedos, como el que muchos experimentan hacia las serpientes o, como en mi caso, hacia los roedores. Y resulta que no, no nacemos con esos miedos instalados, pero estamos predispuestos genéticamente a experimentarlos. No los taremos de serie, sino que hace falta alguna “mala experiencia” para que este se desencadene.

También trata de la forma en que las emociones se ven condicionadas por las experiencias y la forma en que aquellas influyen en los recuerdos. La emoción condiciona la intensidad y el detalle con que se recuerdan los episodios que guardamos en la memoria.

Emociones muy básicas

En la segunda parte, Xurxo Mariño se ocupa de forma pormenorizada de un conjunto de emociones básicas o, incluso, muy básicas. Esa distinción puede parecer ociosa pero quizás no lo sea tanto. Porque resulta, por ejemplo, que una emoción –probablemente la más básica de todas– no ha sido categorizada como tal hasta hace relativamente poco tiempo.

Se trata de la de “búsqueda y anticipación”. En palabras de Xurxo, “es una especie de sistema afectivo que está detrás de los demás y que crea la necesidad de involucrarse activamente en el mundo, esa motivación que pone en marcha el resto de emociones y que promueve la curiosidad y el aprendizaje”. Es posible que la razón por la que esta emoción solo se haya identificado como tal muy recientemente, es el hecho de tener ese carácter tan global.

El libro se ocupa también del deseo sexual, una emoción que, más que básica, algunos consideran primordial y equivalente, en cierto modo, al hambre o la sed, debido a su enorme importancia biológica.

Otras emociones básicas incluidas en el recorrido del autor son la tristeza, el miedo, la alegría y la ira. Y he de advertir que el texto depara alguna sorpresa que otra en ese repaso.

La tercera parte incluye dos asuntos especiales, el primero es el de las emociones en la adolescencia, un aspecto fascinante de nuestra biología. Es la época de la vida en la que pasamos a integrarnos en el grupo social. En ese proceso de integración los y las adolescentes construyen su propia identidad; y lo hacen, precisamente, en el marco de las relaciones que se establecen dentro del grupo. Es una fase especial de la vida, el control de los impulsos es imperfecto, por lo que se asumen más riesgos, y no se valoran de forma correcta las consecuencias de los actos. Y concluye el libro con un capítulo dedicado a estudiar la relación que existe entre la música y las emociones.

Me gusta cómo escribe Xurxo Mariño. Lo hace con claridad, sin sacrificar el rigor científico de lo que cuenta. Tiene un estilo identificable; creo que nada más empezar a leer uno de sus textos identificaría su autoría. Neuronas para la emoción está, además, salpicado de anécdotas, vivencias personales, episodios de la investigación en neurociencia que contribuyen a elaborar un texto muy ameno. Xurxo disfruta jugando con las palabras; por eso abunda en hallazgos lingüísticos y metáforas originales.

Eso sí, me quedo con ganas de saber de otras emociones; las que subyacen a los sentimientos de envidia, de vergüenza, de culpa o de celos tienen que ser apasionantes… Pero es un texto relativamente breve, algo que supongo deliberado, por lo que entiendo que se ha optado por abarcar menos para apretar algo más. Es una opción, por supuesto.

Vaya desde aquí mi enhorabuena y agradecimiento al autor, mi felicitación a la editorial, por el fichaje, y mi recomendación de este libro a todas las personas mínimamente interesadas en los vericuetos de la mente humana.

Ficha:

Título: Neuronas para la emoción. Cómo la neurociencia comienza a descifrar los circuitos de tus emociones.

Autor: Xurxo Mariño

Editorial: Shackleton Books (2023), 206 pp.

 

En Editoralia personas lectoras, autoras o editoras presentan libros que por su atractivo, novedad o impacto (personal o general) pueden ser de interés o utilidad para los lectores del Cuaderno de Cultura Científica.

Una versión de este texto apareció anteriormente en Lecturas y Conjeturas (Substack).

El artículo Neuronas para las emociones se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Zientziaren izarrak. Emakumeak, itzaletik argira (2021) liburuan, Egoitz Etxebeste Adurizek emakume zientzialarien istorioen bilduma argitaratu du, emakume aitzindari eta borrokalariei ahotsa ematen.

Irudia: Zientziaren izarrak. Emakumeak, itzaletik argira liburuaren azala. (Iturria: Elhuyar fundazioa)

Emakume horien lekukotzak agerian uzten du zenbatetan gutxietsi zuten haien lana, eta zenbat arazori egin behar izan zioten aurre. Hori dena, Etxebesteren estilo pertsonalean kontatuta, Manu Ortega marrazkilariaren marrazkiez horniturik.

Benetako izarrak izan arren, itzalean geratu ziren zientziaren 19 izar ditu protagonista liburu honek. 19 emakumezko zientzialarik ekin zioten bideari. Sophie Germain, Mary Somerville, Eunice Foote, Nettie Stevens, Berenice Abbott edo Dorothy Crowfoot eta beste hainbat emakume dira protagonistak. Eredugarri izateaz gain, mota guztietako zientzialariek gozatzeko aukera izan dezaten.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Zientziaren izarrak. Emakumeak, itzaletik argira
• Egilea: Egoitz Etxebeste Aduriz
• ISBN: 978-84-947451-4-0
• Hizkuntza: Euskara
• Urtea: 2021
• Orrialdeak: 92 or.

Iturria:

Elhuyar fundazioa: Zientziaren izarrak. Emakumeak, itzaletik argira

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En mi última entrada del Cuaderno de Cultura Científica, titulada El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (I), he iniciado una serie dedicada a la superficie del toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real, y a su utilización en el arte contemporáneo. Sin embargo, la entrada en escena de un delicioso postre de chocolate con la forma de una banda de Moebius, de mi amigo el cocinero y escritor donostiarra Xabier Gutiérrez, me obliga a interrumpir esta serie para dedicar esta entrada al mismo.

Escultura Estudio del toro #2 (2023), del artista sudafricano Paul Stein. Fotografía de la página web de Paul SteinMatemáticas gastronómicas

Desde la publicación de mi último libro Las matemáticas como herramienta de creación artística (catarata) en marzo de 2023, he estado dándole difusión en las redes sociales y presentándolo en algunas librerías y bibliotecas. Para mi última presentación, hasta la fecha, en la librería Zubieta-TROA (Donostia/San Sebastián) invité a mi amigo Xabier Gutiérrez, para que me acompañara en la misma.

Fotografía, realizada por Iñaki Von Früchte, de la presentación del libro Las matemáticas como herramienta de creación artística (catarata, 2023) en la librería Zubieta-TROA (Donostia/San Sebastián), con el cocinero y escritor Xabier Gutierrez acompañando al autor del libro, Raúl Ibáñez, en la misma

Xabier Gutiérrez (1960) es cocinero, escritor y sicólogo. Ha dirigido el departamento de innovación del Restaurante Arzak en San Sebastián desde 1990 hasta 2022, ha escrito y publicado más de 20 libros, tanto de cocina como novelas negras (la tetralogía Los aromas del crimen y su última novela El refugio de las mariposas dentro de lo que se ha bautizado como noir gastronómico), y en su página web podéis encontrar muchísimas recetas sobre sus maravillosas creaciones culinarias.

Xabier y yo formamos parte del equipo que realizó la primera temporada (yo estuve también durante la segunda) del late night show de divulgación científica y humor​ emitido en el canal de televisión La 2 de RTVE,​ Orbita Laika, que creó José Antonio Pérez Ledo para la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECyT) y que acaba de cumplir 100 programas (¡Felicidades!). Por cierto, desde 2019 lo presenta el matemático riojano Eduardo Sáenz de Cabezón. Ambos, Xabier y yo, realizamos una sección de videos, la suya era la sección titulada “Ciencia en la cocina”, junto al bioquímico José Manuel López Nicolás, y la mía tenía el nombre de “Una de mates” (los videos de estas secciones los podéis encontrar en la página de RTVE o en YouTube, pero también, todos los videos de “Ciencia en la Cocina” y los videos de la segunda temporada de “Una de mates”, en el Cuaderno de Cultura Científica).

Sin embargo, no llegamos a conocernos entonces. Nos conocimos un año después, en la Feria del Libro de Bilbao, a la que vino a firmar ejemplares de su primera novela negra Los aromas del crimen (Destino, 2015), que yo, aficionado a la novela negra, me compré y le pedí que me firmara.

Yo soy una persona a la que le gustan los “diálogos en la frontera”, por este motivo invitamos a Xabier al curso de verano de la UPV/EHU Cultura con “M” de matemáticas: una visión matemática del arte y la cultura, que organizábamos Pedro Alegría, Marta Macho y yo mismo, para hablar de las matemáticas como herramienta de creación en el arte culinario. Tras la sorpresa inicial, Xabier, que es una persona muy creativa, decidió que no se trataba de hablar de recetas ya conocidas, sino de crear nuevas recetas inspiradas en las matemáticas para ese curso de verano. Para ello le propuso a Mikel Olaizola, entonces alumno en prácticas en el restaurante y en la actualidad profesor del Basque Culinary Center, realizar un Trabajo Fin de Grado sobre este tema, bajo su dirección. Y se pusieron manos a la obra, junto al equipo del Laboratorio del Restaurante Arzak, que dirigía Xabier Gutiérrez. Se crearon platos muy interesantes, inspirados en ideas matemáticas como las proporciones, el tangram, los fractales o las figuras geométricas, algunos de los cuales pudieron comerse en el Restaurante Arzak. Sobre algunos de ellos podéis leer en la entrada Gastronomía y matemáticas del blog de Xabier Gutiérrez.

Una de las creaciones culinarias fruto de este trabajo fue la titulada Percepción de la proporción, que se basaba en la idea del rectángulo áureo. Por una parte, se creó el recipiente, con dos materiales, policarbonato y bambú, cuya forma era la de un rectángulo áureo (véanse las entradas Visitad los museos, también en clave matemática, ¿Es áureo el Aston Martin de James Bond? o Crímenes áureos). Por otra parte, las mousses, de chocolate, de avellana y de coriandro, iban en su interior, que era una pirámide invertida de rectángulos áureos. El plato se completaba con una serie de crocantes triangulares.

Fotografía del recipiente puesto en pie, con forma de rectángulo áureo, para el plato Percepción de la proporción, creado por Xabier Gutiérrez, Mikel Olaizola y el equipo del Laboratorio Arzak. Fotografía de Sara SantosFotografía del plato Percepción de la proporción, con las mousses de chocolate, de avellana y de coriandro en el interior del recipiente y acompañado con los crocantes triangulares, creado por Xabier Gutiérrez, Mikel Olaizola y el equipo del Laboratorio Arzak. Fotografía de Sara Santos

Otro de los platos estaba relacionado con los fractales (véanse las entradas Fractus, arte y matemáticas o Guía matemática para el cómic ‘Promethea’). Para crear este fractal, que podéis observar en la siguiente imagen, utilizaron “guisantes lágrima, agua de tomate, xixas (Calocibe gambosa) y albahacas”. Los fractales eran creados delante del cliente que iba a disfrutar después de ese plato.

Fotografía del fractal creado con guisantes lágrima, agua de tomate, xixas (Calocibe gambosa) y albahacas para el plato creado por Xabier Gutiérrez, Mikel Olaizola y el equipo del Laboratorio Arzak. Fotografía de Sara Santos

 

Fotografía del momento en el que se está creando el fractal para el plato creado por Xabier Gutiérrez, Mikel Olaizola y el equipo del Laboratorio Arzak. Fotografía de Sara Santos

 

Fotografía del plato realizado con pequeños fractales para el plato creado por Xabier Gutiérrez, Mikel Olaizola y el equipo del Laboratorio Arzak. Fotografía de Sara Santos

 

 

Chocolate desorientado

Pero vayamos al postre que ha motivado esta entrada, cuyo nombre es “chocolate desorientado”, y que se inspira en la banda de Moebius. Podéis leer la receta y la explicación de su creador, Xabier Gutiérrez, en su blog: Chocolate desorientado, el concepto de Moebius en la cocina.

Fotografía del postre Chocolate desorientado, de mi amigo el cocinero Xabier Gutiérrez

 

Aunque hemos hablado en muchas ocasiones de la banda de Moebius en el Cuaderno de Cultura Científica (por ejemplo, en las entradas Arte Moebius (I), Arte Moebius (II), En busca de la banda de Moebius más corta posible o Dibujando grafos sobre la banda de Moebius) volvamos a explicar, una vez más, qué es y cómo se construye esta superficie tan especial.

Una banda de Moebius es una banda retorcida que podemos construir de forma sencilla de la siguiente forma. Si tomamos una tira de papel y pegamos los extremos se obtiene una banda normal, con dos caras y dos bordes, pero si primero giramos uno de los extremos del papel media vuelta y después juntamos los extremos se obtiene la banda de Moebius, una superficie que solo tiene una cara y un solo borde (como se observa en la siguiente imagen), y propiedades mágicas.

Para preparar su postre, Xabier realizó una banda de Moebius con acetato, que utilizaría para darle la forma adecuada al chocolate. En la siguiente imagen mostramos la banda de Moebius en acetato.

Banda de Moebius realizada por Xabier Gutiérrez con una lámina de acetato de 25 cm por 3 cm

Lo bonito de la creación de este postre es que, a su creador, el cocinero Xabier Gutiérrez, le vino la inspiración para realizarlo mientras leía mi libro Las matemáticas como herramienta de creación artística, en concreto, el segundo capítulo titulado Topología: la banda de Moebius. Como dice Xabier en la entrada de su blog: “Las ideas salen de los lugares más insospechados”. Es un ejemplo más de lo maravilloso de los “diálogos en la frontera”.

La receta de Xabier Gutiérrez

En su blog tenéis la receta para realizar el postre chocolate desorientado, así como una gran cantidad de fotografías para facilitar su comprensión. Aunque, para todas las personas que estéis interesadas en realizar este postre, os facilito aquí su receta.

Ingredientes (chocolate desorientado):

200 g de chocolate de 70%

280 g de puré de mango

200 g de nata líquida

60 g de azúcar.

3 hojas de gelatina

Cacao en polvo

La realización del postre es la siguiente:

“Preparar una lámina de acetato de 25 cm por 3 cm.

Fundir el chocolate a 32 °C. Esparcir sobre la lámina de acetato dando un grosor fino, pero sin pasarse que después se rompen. Dejar reposar unos minutos y cuando esté un poco seco, pero que se pueda manejar, cerrar la banda dando media vuelta a uno de los extremos. Sujetar con dos pinzas y dejar enfriar por lo menos 6 horas. Trascurrido este tiempo retirar con extremo cuidado el acetato y ya tendremos la banda de Moebius de chocolate. Espolvorear con cacao en polvo. Reservar.

Pelar el mango y triturarlo hasta hacerlo puré. Pesar 280 g y calentarlo con una hoja de gelatina previamente remojada en agua muy fría. Remover y dejar templar e ir mezclando con la nata semimontada y el azúcar que hemos preparado aparte. Porcionar en cubitos y dejar enfriar. Puedes congelar y comerlo también como si fuera un sorbete.

Presentar ambas preparaciones. El chocolate y el mango.”

A continuación, se muestran un par de presentaciones del postre incluidas en la entrada de la receta en el blog de Xabier Gutiérrez.

¡Muchas gracias Xabier por tu imaginación, tu sabiduría y tu creatividad artística!

El artículo Una banda de Moebius de chocolate se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Nahúm Méndez

Termino batzuek a priori geologiarekin harreman txikia izan dezaketela eman dezake –zentzu hertsian, bederen–, baina, adibidez, planeta bateko klima baldintzatzeko gai dira, eta horrekin batera, haren kanpo dinamika, higadura prozesu eta prozesu deposizionaletan arrastoa utziz, Lurra, Marte edo beste planeta baten historia klimatikora haren geomorfologiaren edo sedimentologiaren bitartez hurbiltzeko aukera izateraino. Gaur landuko dugun hitza zeihartasuna da; hau da, planeta baten errotazio ardatzaren inklinazioa orbita planoari dagokionez. Esan dezakegu angelua zenbat eta handiagoa izan, orduan eta muturrekoagoak izango direla urtaroak, nahiz eta planetaren eremu bakoitzak bere berezitasunak izan.

Pentsa genezake planetek egonkor eusten diotela denboran errotazio ardatzaren inklinazio horri; egiari zor, ordea, hori ez da horrela. Ziklo batzuetan balio hori aldatzen joaten da zeihartasun handieneko eta txikieneko uneen artean. Gure planetan, aldaketa horiek nahiko txikiak dira –22,1º eta 24,5º artean–, baina Marten, zeihartasuna batzuetan 10º inguruko balioetan egon daiteke zeihartasun baxuko aldietan, eta, beste batzuetan, ardatza 40º-tik gora inklinatzen da.

1. irudia: Marteko zeihartasun ziklo muturrekoak nolakoak izan daitezkeen azaltzeko irudia. Egun, goiko ezkerreko irudiaren antzeko egoeran egongo litzateke. (Iturria: NASA/JPL-Caltech.)

Martek zeihartasun handiena izango zukeen uneak ezin hobeak izango ziratekeen poloen masa handia transferitzeko atmosferara. Hau da, poloetako gordailu horietan izotza eratzen ari den karbono dioxidoaren zati bat sublimatzen amaitzeko eta presio atmosferikoa igoarazteko (egungo presio atmosferikoa bikoizten duten balioetara iritsi zitekeen). Horren ondorioz, tenperatura altuagoetara iritsiko zen, bai eta gainazaleko ur likidoa izateko egonkortasun baldintza hobeak izatera ere.

Itzul gaitezen, ordea, geologiara. Marten, hainbat sakan txiki agertzen dira, gure planetan karkaba deitzen diegunak. Lurrean, maldadun eremuetan euriaren higaduragatik eratu ohi dira, uraren indarrak eta, batzuetan, materialen konpetentzia eskasak –edo baita kontsolidatutako materialen proportzio txiki bat ere– ebakidura bat gertatzea eta materialak hegalean behera garraiatzea ahalbidetzen du.

2. irudia: Lurreko karkabak, kasu honetan Guadalajara probintzian. (Iturria: Informazio Geografikoaren Zentro Nazionala (CNIG).)

Gainera, Marten behatutako karkaba horietako batzuk denbora geologikoan nahiko berriak ematen dute; hori hautematen da forma ondo kontserbatzen dutelako, ez dituztelako aldatu beste prozesu batzuek eta ez dutelako inpaktu krater handirik. Nolanahi ere, egungo baldintzek ez badute ahalbidetzen ur likidorik egotea gainazalean –ez behintzat karkaba berrienak sortzeko lekuetan eta kantitatean–, nola sortuko ziren?

Azterlan batzuek iradokitzen zuten karbono dioxidozko izotzak eratuta egongo liratekeela, eta haren sublimazioan –solidotik gas egoerara igarotzea, likidotik igaro gabe– eragingo zela materialak – edo azpian dituztenak– desegonkortzea eta hegalean behera erortzea, batzuetan gas egoerako karbono dioxidoak berak lagunduta, errazago garraiatzeko aukera emango lukeen “lubrifikatzaile” gisa balioko bailuke. Mekanismo hori funtzionala izan daiteke gaur egun ere, bereziki Marteko udaberrian eta udan, Eguzkiak argiztatutako hegaletan.

Prozesu hau denboran errepikatzen denean, ikusten ditugun karkabak sortzen dira, eta hala deskribatzen dute Pilorget et al.-en (2016). Esan dezakegu higadura “lehorrean” gertatzen dela; izan ere, ura ez da beharrezkoa karkabak sortzeko. Hala ere, gaur egun, planeta gorria behatu eta gainazalean gertatzen diren aldaketak aztertzeko aukera izan dugun bitartean, behintzat, karkabetan ez dago jarduera nabarmenik; hortaz, Marteren historiako beste une batzuetako herentzia izan daiteke, egungo modelatuaren irudikapena baino.

Artikulu honetan soilik mendi batzuetako hegaletan eta kraterretan agertzen diren karkabak hartu ditugu kontuan. Karkaba horiek, dirudienez, jatorri desberdina dute eremu polarretako dunetan sortzen direnekin alderatuta; izan ere, eragile higatzailea urtaro zikloen ondoriozko karbono dioxidoa besterik ez dela dirudi. Horiek egungo klimaren adierazgarri dira.

Science aldizkarian Dickson et al.-ek (2023) argitaratutako azterlan berri bati esker ura berriro ere jopuntuan jarri da, karkabak sortzeko eragile gisa. Gaur egun, Marteren errotazio ardatzaren inklinazioa kontuan hartzen badugu, karkabak dauden guneetan ez dira beharrezko presio eta tenperatura baldintzak betetzen gainazaletik hurbil dauden erregolitoetan edo biltegi geologikoetan dagoen ur izoztua urtzeko, eta, hortaz, ura hegalean behera joatea ahalbidetzeko. Baina planetaren zeihartasuna 35 °C inguruan dagoenean, baldintza egokiak izango lirateke izotza urtzeko eta ura azalean egonkor mantentzeko, higadura-prozesuak sortzeko eta behatzen ditugun sedimentuak metatzeko behar beste denbora egon dadin.

3. irudia: Karkabak Marten, HiRISE tresnari esker jasota. Irudiaren malda ezkerretik (altuena) eskuinera (baxuena) joango litzateke. Halaber, karkaben bukaeran hainbat “abaniko” agertzen dira, urak eramandako materialen ondorioz. (Iturria: NASA/JPL-Caltech/UArizona.)

Ondorio horretara iristeko, zientzialariek eredu klimatiko bat garatu dute. Bertan, karkaba berrienen kokapena markatu dute eta aldi berean sortzeko zein unetan eta zein baldintzaren arabera sor daitezkeen aztertu dute; hori oso argi azaldu daiteke Marteko zeihartasun zikloen bidez. Izan ere, karkabak sortzeko prozesu horiek azken milioi urteetan errepikatu zitezkeen, eta baliteke azkenekoz duela 630.000 urte gertatu izana.

Aurkikuntza horrek ondorio ugari ditu. Lehenengoa planeten ustiapenari lotuta dago; izan ere, izotz deposituak aztertzeko aukera izan genezake. Halaber, astrobiologiari dagokionez, ur likidoa –gutxitan bada ere– oso garrantzitsua izan daiteke Marten egon daitekeen bizitzarako, halakorik egotekotan. Gainazalean ur likidoa dagoen tarte hori zubi moduko bat izan daiteke baldintza hotz eta lehorren eta planetako espazio bizigarrien tartea handitzen dutenen artean.

Hala ere, zalantzarik gabe, ikerketa honek agerian uzten du oso zaila dela geologia interpretatzea Lurretik haratago. Horregatik, hain zuzen ere, diziplinarteko hurbilketa egitea beharrezkoa da, Eguzki Sistemako planeten eta bestelako elementuen historia ulertzeko.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Dickson, James L.; Palumbo, Ashley M.; Head, James W.; Kerber, Laura; Fassett, Caleb I.; Kreslavsky, Mikhail A. (2023). Gullies on Mars could have formed by melting of water ice during periods of high obliquity. Science 380, 6652, 1363-1367. DOI: 10.1126/science.abk2464
• Dickson, James L.; Head, James W. (2009). The formation and evolution of youthful gullies on Mars: Gullies as the late-stage phase of Mars’ most recent ice age. Icarus 204, 1, 63-86. DOI: 10.1016/j.icarus.2009.06.018.
• Dundas, Colin M.; Diniega, Serina; Hansen, Candice J.; Byrne, Shane; McEwen, Alfred S. (2012). Seasonal activity and morphological changes in martian gullies. Icarus, 220, 1, 124-143. DOI: 10.1016/j.icarus.2012.04.005
• Dundas, Colin M.; McEwen, Alfred S.; Diniega, Serina; Hansen, Candice J.; Byrne, Shane; McElwaine, Jim N. (2019). The formation of gullies on Mars today. Geological Society, London, Special Publications 467, 1, 67-94. DOI: 10.1144/SP467.5
• Treiman, Allan H. (2003). Geologic settings of Martian gullies: Implications for their origins. Journal of Geophysical Research, 108, E4, 8031. DOI: 10.1029/2002JE001900
• Pilorget, C.; Forget, F. (2016). Formation of gullies on Mars by debris flows triggered by CO2 sublimation. Nature Geoscience 9, 1, 65-69. DOI: 10.1038/ngeo2619

Egileaz:

Nahúm Méndez Chazarra geologo planetarioa eta zientzia-dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko uztailaren 24an: Las cárcavas marcianas y los ciclos de oblicuidad.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Con objeto de comprender la materia oscura la comunidad científica está buscando hasta debajo de las piedras hasta que encuentre (o descarte) todos los lugares donde pueda estar escondida. La colaboración European Pulsar Timing Array (EPTA) ha eliminado de la lista un rincón previamente inexplorado de las posibilidades de la fase materia oscura mediante el seguimiento de los púlsares de la Vía Láctea.

Fuente: EPTA

Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y emiten hasta varios cientos de destellos electromagnéticos por segundo, como si fueran los tics de un reloj. La regularidad de estos destellos rivaliza con la precisión de los mejores relojes atómicos, lo que convierte a los púlsares en cronómetros cósmicos ideales.

Sin embargo, las distorsiones del espacio-tiempo causadas por las ondas gravitacionales que pasan entre los púlsares y la Tierra afectan a la regularidad de estos tics, permitiendo que una red de púlsares seleccionados pueda actuar como un detector de ondas gravitacionales; un detector del tamaño de una galaxia. La viabilidad de esta técnica se ha demostrado recientemente, capturando la señal de fondo de ondas gravitacionales del Universo utilizando una serie de 67 púlsares de la Vía Láctea.

La colaboración EPTA decidió comprobar la posibilidad de que los púlsares también puedan actuar como detectores de materia oscura. Específicamente, los investigadores buscaron materia oscura ultraligera, la candidata a materia oscura de menos masa, de la que se predice que estaría distribuida de manera no uniforme en toda nuestra galaxia.

Las acumulaciones de partículas crean pozos de potencial gravitacional locales que oscilan en profundidad con un período que depende de las masas de las partículas. Para acumulaciones de materia oscura lo suficientemente grandes, esta oscilación induciría variaciones pequeñas, pero mensurables, en los tiempos de llegada de los pulsos electromagnéticos, imprimiendo un patrón periódico secundario encima de la señal del púlsar.

Al no encontrar un patrón así en los datos de 25 púlsares, la colaboración EPTA ha establecido un límite superior a la posible densidad de materia oscura ultraligera con masas de partículas de 10-24,0 a 10-23,3 eV. Si bien los resultados dejan abierta la posibilidad de que existan partículas de materia oscura ultraligeras de mayor masa en la Vía Láctea, dichas partículas podrían constituir, como máximo, entre el 60% y el 70% de la materia oscura de nuestra galaxia, según el análisis de la colaboración.

Referencia:

Clemente Smarra et al. (European Pulsar Timing Array) (2023) Second Data Release from the European Pulsar Timing Array: Challenging the Ultralight Dark Matter Paradigm Phys. Rev. Lett. 131, 171001 doi: 10.1103/PhysRevLett.131.171001

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

El artículo Los púlsares imponen un nuevo límite a la materia oscura ultraligera se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Nerbio sistema oso sinplea izan arren, marmoka espezie txiki bat ikasteko gai dela frogatu du ikertzaile talde batek.

Zaila da atzean dagoen arrazoia argitzea, baina, egiari zor, gizakiari ez zaio gelatina gustatzen. Munstroak irudikatzean, askotan itxura hori eman zaie, adurrez eta elementu likatsuez osatuaz. Filmetan ere, beldurra eta higuina eragin nahian, horiei askotan soinu berezia eransten zaie, platerean tomate gehiegi duten makarroi horiek mugitzean egiten duten soinu berdinarekin.

1. irudia: Tripedalia cistophora espeziea Karibeko mangladietan bizi da, eta tentu handiz ibili behar da ehizatzen ari denean, sustraien kontrako talkak saihestu aldera. (Argazkia: Jan Bielecki)

Baina, hala ere, gorputz likatsua izateak abantaila nabarmenak ditu, batez ere uretan bizi izaten denean. Marmoken kasua da. Besteak beste, sinpletasuna. Proteina bakar batzuk antolatu, polisakarido batzuekin osatu, eta, hara! Organismo bat eraiki dugu. Organismo urtsu bat, egia esanda. Botilaratutako ura saltzen duten enpresek esan ohi dute gizakiok ur garela, eta, horretan bederen, arrazoia eman behar zaie: kalkulatzen da gure organismoaren %65 ur dela. Baina marmokek muturrera eraman dute hau: %95 ur dira. Richard Conniff idazlearen hitzetan, marmokak funtsean “antolatuta dagoen itsasoko ur” dira. Hortaz, elikagaia soberan dagoenean, arin hazi daitezke, baina aise har dezakete kontrako norabidea ere, behi meheen garaia iristen bada. Hainbeste ur izanda, flotagarritasuna nahieran erabili dezakete, ur zutabean gora eta behera egiteko.

Gelatinan oinarritutako egitura honek marmokei eta beren antzeko organismori ahalbidetu die duela 500 milioi inguru urtetik baino gehiagotik planetan irautea. Dudarik ez dago hori arrakasta ebolutibo baten adierazle dela. Halere, denak ez dira abantailak. Gehienetan ozeanoan talka egiteko arrisku gutxi dago, baina, adibidez, arrisku honetaz ez dira libratzen mangladien artean ehiza egiten duten marmokak. Tripedalia cistophora espeziearen kasua da. Karibeko mangladietan bizi diren tamaina txikiko marmoka hauek —azazkal baten tamainakoak, hain zuzen— elikatzeko zooplaktonaren parte diren kopepodo ñimiñoak bilatzen dituzte mangladietan.

Horiek atzemateko, 24 begiz osatutako ikusmen sistema daukate kubozooen klasearen parte diren animaliatxo pozoitsu hauek. Kanpaiaren beheko aldean dauden puntu beltz horiek rhopalia izena dute, eta, begiak baino, animaliaren ikusmen sentsoreak direla esan daiteke. Horietako batzuk besteak baino garatuago daude, ikusmen ahalmenak emanez.

Kontua da mangladien sustraiak arriskutsuak izan daitezkeela marmoka txikientzat, hain justu, gorputz likatsu oso leunak dituztelako. Hortaz, sustraietara hurbiltzean buelta eman behar dute, minik ez hartzeko. Hori dela eta, ehiza egiteko eta, aldi berean, sustraien kontra talka eginez ez hiltzeko, oso koordinazio ona garatu behar dute. Gertuegi hurbilduz gero, hil daitezke. Baina gerturatzen ez badira, ezingo dute elikatu. Beraz, distantziak ondo kalkulatzea hil ala biziko kontua da animalia hauentzat.

Bada, halako portaera behatuta, zientzialari talde bat konturatu da hori soilik ikasketa prozesu baten ondorioa izan daitekeela. Current Biology aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean azaldu dute ikasitakoa.

2. irudia: marmokaren kanpaian dauden puntu beltzek rhopalia izena dute. Ingurunea hautemateko ez ezik, zientzialariek uste dute ikasketa zentro baten modura funtzionatzen dutela. (Argazkia: Jan Bielecki)

Behaketa laborategian egin dute, naturaren baldintzak errepikatzen ahalegindu den esperimentu batean. Horren bitartez behatu dutenez, marmokatxoei nahikoa zaie hiru edo bost maniobra iheskorretan huts egitea beren portaera aldatzeko eta sustraien kontra ez jotzeko. Diotenez, ozpin-euliek edo arratoiek egiten duten huts egite kopuru berdina egiten dute ikasi baino lehen. Behaketa soilean ez ezik, elektrofisiologiaren eta baldintzapen klasikoko bestelako esperimentuen bitartez ere berretsi dute marmoek benetan ikasi izan dutela.

“Gure esperimentuek erakusten dute marmokek kontrastea erabiltzen dutela distantziak ebaluatzeko; hots, sustraiak urarekiko noraino ilunak diren [kalkulatzen dute]. Horrek ahalbidetzen die une egokian igerian atzera egitea”, adierazi du Kopenhageko Unibertsitateko Anders Garm neurobiologoak. Baina esanguratsuena da distantziaren eta kontrastearen arteko erlazioa aldatuz doala egunaren arabera, euriko uraren, algen eta olatuen jarduna aldatzen diren heinean. Hots, egile hauen arabera, ikertu dituzten marmokek egoerari buruzko ikasketa bat egiten dute. Zenbait inpresio lerrokatzen direnean, marmokak gai dira horien artean lotura bat dagoela ikasteko. Diotenez, marmokak dituen rhopalia edo begiak ikaste zentrotzat ere har daitezke.

Honetan, gakoa da beti uste izan dela marmokak adimen gutxiko animaliak direla. Izan ere, gero eta nerbio sistema garatuagoak eduki, orduan eta ikasteko potentzial gehiago dute animaliek. Mila bat nerbio zelula baino ez izanda —alde nabarmena gizakien garunak dituen 100.000 milioi neuronei konparatuta—, eta garunik gabeko animaliak izanik —ez behintzat garun zentralizatua, beste animalia askok dutenaren parekoa—, marmokek ikasteko gaitasun gutxi dutela uste izan da, beren ikasketa ahalmena oso gauza sinpleetara mugatuz. Funtsean, jarraian jasotzen den estimulu baten aurrean ohitzeko baino ez zirela gai pentsatu izan da orain arte. Baina Garmek uste du egindako akatsetatik ikasteko gai direla, bai eta horren ondorioz beren portaera aldatzeko ere. Horrek esan nahi du marmoka espezie honek bederen ikasketa asoziatiboa egiten duela.

Ikasketa ez-asoziatiboaren bitartez, estimulu bakar bat errepikatzen denean ikasten da. Izenak dioen bezala, ez da zertan estimulu hori ezerekin lotu. Errepikapenaren ondorioz, ohitu gaitezke, ala, kontrara, sentsibilizatu gaitezke. Horregatik, etxean txakurra dutenek ez dute inoiz beren txakurraren usainik nabaritzen. Soberan ohitu dira. Ikasketa asoziatiboan, berriz, seinale bakoitza portaera jakin bati lotuta dago modu fidagarrian. Patata frijituen poltsa ireki eta berehala, hor azaltzen da berehalakoan txakurra, zintzo-zintzo, soinu horren ostean zerbait erori daitekeela jakitun.

“Ohiko garun zentralizatu beharrean T. cistophora-k nerbio sistema zentral sakabanatuta duenez, gure lan honek zalantzan jartzen du zirkuitu ikasketa asoziatiboak neuronal konplexuak behar dituelako nozioa”, laburbildu dute zientzia artikuluan. Neurozientziarentzat garrantzi handiko aurkikuntza dela babestu dute ikertzaileek, “nerbio sistema sinple batekin egin daitekeenari buruzko perspektiba berria” ematen duela iritzita.

Ikasketan eta memorien eraketan parte hartzen duten zelula zehatzak identifikatzea jarri dute ikertzaile hauek hurrengo erronka gisa. Ondoren, argitu beharko dute ikasketa mekanismo hau marmoketara mugatzen ote den, ala beste animalietan ere antzeko prozesuak gertatu ote daitezkeen.

Erreferentzia bibliografikoa:

Bielecki, Jan; Dam Nielsen, Sofie Katrine; Nacham, Gösta; Garm, Anders (2023). Associative learning in the box jellyfish Tripedalia Cystophora. Current Biology, 33, 4150–4159. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.08.056

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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terremotos marcianos

De todas las misiones que han llegado a la superficie Marte, solo tres han llevado entre su carga científica unos sismómetros: Las Viking Lander 1 y 2 en la década de los 70 y la InSight a finales de la década pasada. Y, desgraciadamente, los datos de las dos primeras podríamos decir que no fueron muy útiles más allá que para descartar una elevada sismicidad global.

Por eso podríamos decir que la primera misión que de verdad nos ha proporcionado una instantánea -sensu lato- de la actividad sísmica en Marte ha sido la InSight durante sus cuatro años de vida, una ventana temporal muy corta, pero que nos ha permitido conocer con más detalle el interior del planeta y testear nuestras hipótesis sobre la actividad geológica del planeta.

A lo largo de los 1440 días de misión, el sismómetro de la InSight detectó más de 1300 terremotos, algunos de origen tectónico y otros causados por los impactos sobre la superficie del planeta. El 4 de mayo de 2022, un evento sísmico de magnitud 4.7 se ponía en la primera posición de los terremotos de mayor magnitud detectados en el planeta.

Este terremoto hizo vibrar, de una manera perceptible para la InSight, la superficie de Marte durante seis horas. Pero, ¿cuál era su origen? Al ver la forma de las ondas sísmicas recogidas por el sismómetro, los científicos pensaron que estas eran similares a las que se observan cuando algo choca con la superficie de Marte. Un nuevo estudio por Fernando et al. (2023) descartan el origen del impacto como causante del evento sísmico.

Sismograma del evento S1222a. Datos cortesía de InSight Mars SEIS Data Service.

De haber sido el caso de un impacto, el cráter, a la vista de los datos sísmicos, habría medido en torno a unos 300 metros de diámetro y probablemente levantado parte del polvo que tiñe de rojo la superficie de Marte a más de 100 kilómetros de distancia. Dadas las dimensiones, este era un objetivo relativamente fácil para detectar con las misiones que están en órbita alrededor de Marte y puesto que de los datos sísmicos se puede establecer una posición aproximada, también se sabe dónde apuntar las cámaras.

Y digo relativamente fácil porque hay algunas restricciones para fotografiar la superficie: En primer lugar, que los satélites no pasan todos los días por el mismo punto de la superficie. En segundo lugar, hay que solicitar la toma de las imágenes, que normalmente tienen ya un plan preestablecido, ya que en ocasiones no se toman imágenes de la superficie de una manera continua a causa del espacio de almacenamiento en la propia sonda y el ancho de banda disponible para comunicarse y transferirlas a la Tierra.

Un cráter de impacto muy reciente en Marte, algo que se ve claramente por los rayos de eyecta que salen hacia afuera de este. Su diámetro es aproximadamente de 10 metros. Cortesía de NASA/JPL-Caltech/UArizona.

La búsqueda del posible cráter fue infructuosa, pero tampoco se han encontrado pruebas de que hubiese sido una explosión de un pequeño asteroide en la atmósfera -algo parecido al evento de Chelíabinsk-, ya que tampoco se han detectado en las imágenes tomadas alrededor de esa hora la existencia de cualquier tipo de fenómeno atmosférico relacionado, como podrían ser la presencia de algunas nubes.

Un estudio ya publicado en agosto de este mismo año por Maguire et al. (2023) sugería que el evento en realidad tuvo un origen tectónico, es decir, en este caso producido por una falla inversa en el entorno de Elysium Planitia y cerca de fallas ya cartografiadas con anterioridad. Estas fallas se formarían por la contracción térmica del planeta y podrían ser uno de los mecanismos más importantes a la hora de producir los terremotos marcianos. Pero tampoco descarta que el terremoto se hubiese producido en las tierras altas marcianas, y que su mecanismo fuese de falla normal, es decir, extensional.

Aunque pueda parecer una tontería el hecho de discriminar si ha sido un terremoto en el sentido más estricto de la palabra o un impacto, lo cierto es que un impacto nos puede también aportar muchas pistas, ya que mientras que un terremoto podemos localizarlo de una peor manera con tan solo una estación sísmica, un impacto -y más si fuese de esta escala- nos permitiría con una gran precisión saber el punto de origen de las ondas sísmicas y con ello, reconstruir mejor la trayectoria de las ondas hasta el sismómetro.

La estrella de color azul muestra el epicentro del evento sísmico S1222a, y las líneas discontinuas en azul muestran la incertidumbre en la posición, de ahí que pueda estar más al norte o más al sur, cambiando la interpretación del mecanismo. Las líneas negras finas se corresponden con las fallas cartografiadas en la zona. Imagen cortesía de Maguire et al. (2023).

No obstante, este tipo de estudios que nos permiten adscribir una causa a los terremotos detectados son fundamentales: si son por impactos, nos permiten hacernos a la idea de lo habituales que son en la superficie de Marte no solo a escala temporal, sino también en que rango de tamaños nos movemos.

Y si es por la actividad sísmica del planeta, no únicamente nos valen para saber cuánto de “vivo” está Marte, sino que también podemos calibrar la peligrosidad sísmica en el planeta… ¿Y para qué sirve esto?

Más allá de la ciencia básica, que es un pilar fundamental del conocimiento, si en algún momento del futuro establecemos bases con presencia humana en Marte, conocer los riesgos a los que nos enfrentamos y cuáles son los sitios más favorables para situarnos probablemente estos estudios jueguen un papel fundamental en las decisiones que tomemos de cara a la seguridad de estas misiones.

Al mismo tiempo, el desarrollo de nuevos algoritmos de análisis de datos sísmicos aplicados a Marte también podría tener su uso en la Tierra mejorando, por lo tanto, nuestras capacidad de aprovechamiento de los datos sísmicos, así como servir para futuras misiones marcianas y a otros lugares -como Venus- que pudiesen en algún momento tener un sismómetro en su superficie.

Referencias:

1. Fernando, Benjamin, Ingrid J. Daubar, Constantinos Charalambous, Peter M. Grindrod, Alexander Stott, Abdullah Al Ateqi, Dimitra Atri, et al. «A Tectonic Origin for the Largest Marsquake Observed by InSight». Geophysical Research Letters 50, n.º 20 (28 de octubre de 2023): e2023GL103619. doi: 10.1029/2023GL103619.

2. Kawamura, Taichi, John F. Clinton, Géraldine Zenhäusern, Savas Ceylan, Anna C. Horleston, Nikolaj L. Dahmen, Cecilia Duran, et al. «S1222a—The Largest Marsquake Detected by InSight». Geophysical Research Letters 50, n.º 5 (16 de marzo de 2023): e2022GL101543. doi: 10.1029/2022GL101543.

3. Maguire, R., V. Lekić, D. Kim, N. Schmerr, J. Li, C. Beghein, Q. Huang, et al. «Focal Mechanism Determination of Event S1222a and Implications for Tectonics Near the Dichotomy Boundary in Southern Elysium Planitia, Mars». Journal of Geophysical Research: Planets 128, n.º 9 (septiembre de 2023): e2023JE007793. doi: 10.1029/2023JE007793.

4. InSight Mars SEIS Data Service.  SEIS raw data, Insight Mission (2016-2022). IPGP, JPL, CNES, ETHZ, ICL, MPS, ISAE-Supaero, LPG, MFSC. doi: 10.18715/seis.insight.xb_2016

 

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

El artículo La causa de los terremotos marcianos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Mende erdi batez, zulo beltz bat existitzeko egoera zehatzak zehazten saiatu dira matematikariak. Lan berri batek erakutsi du nola lagun dezakeen kubo batek galdera horri erantzuten.

Zulo beltzaren nozio modernoa gurekin egon da 1916ko otsailetik, Albert Einsteinek bere grabitatearen teoria azaldu eta hiru hilabetera. Orduan, Karl Schwarzschild fisikariak, Lehen Mundu Gerran Alemaniako armadan izandako borroken erdian, artikulu bat argitaratu zuen, inplikazio harrigarriekin: eremu guztiz esferiko baten barruan (“Schwarzschilden erradioak” mugatua) masa nahikoa gordetzen bada, ezerk ezin du ihes egin horrelako objektu baten grabitazio erakarpen bizitik, ezta argiak berak ere. Esfera horren erdian berezitasun bat dago, non dentsitatea infinitura hurbiltzen den eta ezaguna den fisika errailetik irteten den.

1. irudia: duela 51 urteko aierua baten arabera, materia neurri jakin bateko uztai batean konprimatzen bada, zulo beltz bat sortuko da ziurrenik. (Ilustrazioa: Allison Li. Iturria: Quanta Magazine)

Ordutik 100 urte baino gehiago igaro dira, eta fisikariek eta matematikariek objektu enigmatiko horien propietateak aztertu dituzte, teoriaren eta esperimentazioaren ikuspegitik. Horregatik, harrigarria izan daiteke hau entzutea: «espazioko eskualde bat hartzen badugu bertan sakabanatutako materia pila batekin eta fisikari bati galdetzen badiogu ea eskualde horrek kolapsatuko lukeen zulo beltz bat osatzeko, oraindik ez ditugu galdera horri erantzuteko tresnak» (Marcus Khuri, Stony Brook Unibertsitateko matematikaria).

Ez da etsi behar. Khurik eta hiru kidek (Ikasketa Aurreratuen Institutuko Sven Hirsch-ek, Michigango Estatu Unibertsitateko Demetre Kazaras-ek eta Kaliforniako Unibertsitateko (Irvine) Yiyue Zhang-ek) artikulu berri bat argitaratu dute, materiaren kontzentrazioan soilik oinarrituta zulo beltzen presentzia zehaztu ahal izatera hurbiltzen gaituena. Gainera, artikuluak erakusten du matematikoki dimentsio handiagoko zulo beltzak egon daitezkeela (lau, bost, sei edo zazpi dimentsio espazialekoak), lehen ziurtasunez baieztatu ezin zena.

Artikulu berria testuinguruan jartzeko, 1964ra atzera egitea merezi du. Urte horretan, Roger Penrose berezitasun teoremak aurkezten hasi zen, eta 2020ko Fisikako Nobel Sariaren zati bat eman zioten horregatik. Penrosek frogatu zuen ezen, baldin eta espaziodenborak harrapatuta dagoen gainazal itxi deitzen zaion zerbait badu (kurbatura hain handia duen gainazal bat, non ateratzen den argia inguratu eta barrurantz biratzen den), orduan berezitasun bat ere izan behar duela.

Sekulako emaitza izan zen, Penrosek geometriaren eta topologiaren tresna berri eta indartsuak ekarri zituelako zulo beltzen eta Einsteinen teoriaren beste fenomeno batzuen azterketara. Baina, hasteko, Penroseren lanak ez du zehatz-mehatz azaltzen zer behar den harrapatuta dagoen gainazal itxi bat sortzeko.

2. irudia: Kip Thorne 1972an, “uztaiaren aierua” aurkeztu zuen urte berean. (Iturria: Wikimedia Commons)

1972an, Kip Thorne fisikariak pauso bat eman zuen norabide horretan, uztaiaren aierua formulatu zuenean. Thornek aitortu zuen objektu ez-esferiko bat (Schwarzschilden ahalegin aitzindarietan ustezko simetriarik ez zuena) zulo beltz batean kolapsatu egingo ote litzatekeen zehaztea askoz zailagoa zela eta bere gaitasunetatik harago zihoala. (Thornek 2017ko Fisikako Nobel Saria irabazi zuen). Hala ere, bere aieruak arazoa hobeto maneiatzeko modukoa bihur zezakeela sentitzen zuen. Oinarrizko ideia da, lehenik eta behin, objektu jakin baten masa zehaztea eta, hortik abiatuta, objektuak egokitu behar duen uztai baten erradio kritikoa kalkulatzea (uztaia nola orientatuta dagoen kontuan hartu gabe), zulo beltz bat sortzea saihestezina izan dadin. Gerri inguruan doitzen den hula-hoop batek, 360 gradu biratuz gero, gorputz osora egokitu daitekeela frogatzea bezala litzateke, oinak eta burua barne. Objektua egokitzen bada, kolapsatu egingo da eta zulo beltz bihurtuko da.

«Uztaiaren aierua ez dago ondo definituta», dio Kazarasek. «Thornek idazkera lausoa erabili zuen nahita, beste batzuek adierazpen zehatzagoa emango zutelakoan».

1983an, Richard Schoen eta Shing-Tung Yau matematikariek uztaiaren aieruaren bertsio garrantzitsu bat aurkeztu zuten, gerora zulo beltzaren existentziaren teorema deitua. Schoen eta Yauk frogatu zuten (argudio matematiko argi batean) zenbat materia metatu behar den bolumen jakin batean, harrapatuta dagoen gainazal itxi bat sortzeko behar den espaziodenbora kurbatura eragiteko.

Kazarasek Schoen-Yauren lana goraipatzen du bere originaltasun eta orokortasunagatik; bere teknikak agerian utz lezake materiaren edozein konfigurazio, simetria kontsiderazioak alde batera utzita, zulo beltz bihurtzera bideratuta dagoen. Baina haien ikuspegiak eragozpen handi bat du. Espazioko eskualde jakin baten tamaina neurtzeko modua (barruan sar zitekeen toruaren erradioa edo donut lodiena zehaztuz), behatzaile askorentzat, “gogaikarria eta ez oso intuitiboa” da, dio Kazarasek, eta, beraz, ez da oso praktikoa.

Artikulu berriak beste aukera bat eskaintzen du. Schoen eta Yauren berrikuntza nagusietako bat Pong Soo Jang fisikariak asmatutako ekuazio bat, jatorrian zulo beltzekin zerikusirik ez zuenak, espazioko zenbait puntutan «lehertu» (infinitura iritsi) daitekeela aitortzea izan zen. Harrigarria bada ere, lehertzen den lekua bat dator harrapatuta dagoen gainazal itxi baten kokapenarekin. Beraz, gainazal hori aurkitu nahi izanez gero, lehenik Jangen ekuazioa infinitura non iristen den jakin behar da. “Bigarren hezkuntzan, askotan, zero ematen duen ekuazio bat ebazten saiatzen gara”, azaldu du Columbiako Unibertsitateko Mu-Tao Wang matematikariak. «Kasu honetan, [Jangen] ekuazioa ebazten saiatzen ari gara, erantzuna infinitua izan dadin».

Hirsch, Kazaras, Khuri eta Zhang ere Jangen ekuazioan oinarritzen dira. Baina toru batez gain, kubo bat erabiltzen dute, asko deforma daitekeen bat. Ikuspegi hori “Thorneren ideiaren antzekoa da, ohiko uztai zirkularren ordez uztai karratuak erabiltzen baititu”, dio Khurik. Mikhail Gromov matematikariak garatutako “kuboaren berdintasun ezan” oinarritzen da. Erlazio horrek ontziaren tamaina espazioaren kurbadurarekin lotzen du haren barruan eta inguruan.

Artikulu berriak erakusten du kuboaren tamainarekin alderatuta materiaren kontzentrazioa handia den espazioko lekuren batean kuboa aurkitu badezakezu, orduan harrapatuta dagoen gainazal bat sortuko dela. «Neurri hori askoz errazagoa da egiaztatzeko» toru bat erabiltzen den neurri bat baino, dio Miamiko Unibertsitateko Pengzi Miao matematikariak, «kalkulatu behar duzun guztia kuboaren muturreko bi aldeen arteko distantzia delako».

Matematikariek ere eraiki ditzakete donutak (toruak) eta kuboak neurri handiagoetan. Zulo beltzen existentziaren froga espazio horietara zabaltzeko, Hirsch eta haren kideak 1983ko Schoen eta Yauren artikuluaren ondorengo lau hamarkadetan garatu diren ezagutza geometrikoetan oinarritu ziren. Taldeak ezin izan zuen zazpi dimentsio espazialetatik harago joan, emaitzetan berezitasunak agertzen hasi zirelako. «Berezitasun horiek konpontzea gatazka puntu komuna da geometrian», azaldu du Khurik.

Hurrengo urrats logikoa, gaineratu du, zulo beltz baten existentzia frogatzea da “masa ia lokal” batean oinarrituta, materiatik zein grabitazio erradiaziotik datorren energia barne hartzen duena, materiatik bakarrik etorri beharrean. Ez da lan erraza, hein batean ez dagoelako masa ia lokalaren definizio unibertsalki onarturik.

Bitartean, beste galdera bat sortzen da: hiru dimentsio espazialeko zulo beltz bat sortzeko, hiru norabideetan konprimatu behar al da objektu bat, Thornek behin eta berriz esan zuen bezala, edo nahikoa izan al daiteke konpresioa bi norabidetan edo are bakar batean egitea? Froga guztien arabera, Thorneren baieztapena egia da, dio Khurik, baina oraindik ez dago frogatuta. Izan ere, duela mende bat baino gehiago soldadu alemaniar baten ohar koadernoan lehen aldiz agertu zen zulo beltzaren kontzeptuaren inguruan sortu diren galdera ireki ugarietako bat baino ez da.

Jatorrizko artikulua:

Steve Nadis (2023). Math Proof Draws New Boundaries Around Black Hole Formation, Quanta Magazine, 2023ko abuztuaren 16a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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La producción y el comercio de bienes genera a menudo lo que se denominan externalidades negativas, o sea, consecuencias negativas para terceras personas. Entre esas consecuencias, se suelen citar las condiciones laborales peligrosas o insanas, el trabajo infantil, el sufrimiento de animales, o el daño ambiental. Y según algunas interpretaciones, eso ocurre porque, al participar en los mercados, estamos dispuestos a rebajar nuestros estándares morales, dando por buenas situaciones que no aceptaríamos en otros contextos.

Fuente: Ingrid Moen et al (2012) Gene expression in tumor cells and stroma in dsRed 4T1 tumors in eGFP-expressing mice with and without enhanced oxygenation. BMC Cancer. doi:10.1186/1471-2407-12-21

Cuando se crían ratones de laboratorio con alguna característica especial (transgénicos, mutantes en algún gen, o cualquier otra) y si, por las razones que fuere, no son después utilizados, se sacrifican. Salvo por el rasgo que los distingue y que es el motivo por el que fueron criados, son ratones normales y sanos. Se sacrifican porque se considera que no hay razón que justifique el gasto que supondría el mantenerlos con vida.

Veremos a continuación los resultados de cinco experimentos, los más significativos de un estudio que comprendía nueve. Los otros cuatro se hicieron principalmente para dilucidar cuestiones colaterales o de índole metodológica que no afectan al núcleo de las conclusiones. No los he incluido por no alargar en exceso esta anotación.

En un primer experimento a los participantes se les dio a elegir: o permitir que uno de esos ratones sobrantes de los estudios científicos viviese el resto de su vida (unos dos años más) en condiciones cómodas y saludables, o recibir 10€ si estaban dispuestos a que el ratón fuese sacrificado. El 46% de los participantes optaron por los 10 €.

En un segundo experimento, en vez de realizar ofertas individuales, se organizaron mercados bilaterales, formados por parejas en las que al vendedor se le encomendaba la vida del ratón y, tras una serie de regateos o negociaciones (se estableció un máximo de diez rondas de oferta y contraoferta), podía acordar con el comprador la forma de repartirse 20€ a cambio de la vida del ratón. Una vez alcanzado un acuerdo, el vendedor recibiría el precio estipulado y el comprador el resto del dinero hasta los 20 €. Si alguno de los dos no aceptaba participar, ninguno recibía nada. En este experimento, el 72% de los vendedores estuvieron dispuestos a que se sacrificase el ratón a cambio de una cantidad igual o inferior a 10 €.

El tercer experimento era igual que el anterior, pero los mercados eran multilaterales, formados por nueve vendedores y siete compradores. También a lo largo de diez rondas podían hacer ofertas unos a los otros; los precios ofertados eran visibles para todos los participantes pues se proyectaban en una pantalla de manera continua. En este experimento el 76% de los vendedores estuvieron dispuestos a que se sacrificase el ratón a cambio de una cantidad igual o inferior a 10 €.

En el cuarto experimento se ofrecieron a los participantes cantidades crecientes de dinero (con incrementos sucesivos de 2,5 €) a cambio de la vida del ratón. El 43% de los participantes estuvieron dispuestos a aceptar cantidades iguales o inferiores a 10 € a cambio de permitir su sacrificio. Adicionalmente, en este experimento se comprobó que para que un 72% de los participantes aceptasen que el ratón fuese sacrificado (porcentaje que aceptó en el experimento N.º 2 cantidades de 10 € o inferiores), la oferta tuvo que llegar a los 47,5 €. Y para que ese porcentaje fuese del 76% (porcentaje que aceptó en el experimento N.º 3 cantidades de 10 € o inferiores), la oferta debía llegar a 50 €.

En el quinto experimento se reprodujo el N.º 3, solo que en este no era la vida del ratón la que estaba en juego, sino un cupón para adquirir bienes en la tienda de la universidad. Esto es, lo que estaba en juego no era un valor moral, sino un valor material. Este experimento permitió comprobar que mientras la vida del ratón iba perdiendo valor de una ronda a la siguiente (de las 10 en las que se regateaba), el valor del cupón se mantuvo constante. La vida del ratón empezó valiendo 6’4 € y acabó en 4,5 €.

Llegados a este punto habrá quien objete que el comportamiento de las personas dependería mucho de su situación económica particular. Y seguramente así es, pero en estos experimentos, las personas que participan se encuentran en situaciones similares, por lo que ese posible efecto está descartado a priori.

Otros objetarán que la vida de un ratón no tiene ningún valor en términos morales. Pero tanto si la tiene como si no, lo que se hace en estos experimentos es comparar. En principio cabe suponer que la consideración moral de la muerte o el mantenimiento con vida de un ratón es algo que no debería variar entre unas condiciones experimentales y otras. O sea, si la vida de un ratón es o no un bien moral que debe preservarse, no debería depender de que la persona concernida actúe en privado o lo haga en un mercado.

Sin embargo, estos resultados confirman que, al menos bajo las condiciones utilizadas en este trabajo y por comparación con las decisiones que se toman en la esfera individual, el mercado tiende a erosionar valores morales. Los autores del trabajo proponen que hay tres tipos de razones para que esa erosión ocurra. En primer lugar, para cerrar un trato, en los mercados se requiere el concurso de, al menos, dos personas, por lo que la responsabilidad y los posibles sentimientos de culpa se pueden compartir y, por lo tanto, pueden perder intensidad. En segundo lugar, la interacción en el mercado proporciona información acerca de las normas que prevalecen en la sociedad. Al fin y al cabo, el observar a otros comerciar e ignorar los estándares morales puede hacer que la búsqueda en exclusiva del interés propio se considere éticamente permisible. Y en tercer lugar, los mercados hacen que se ponga el foco en aspectos tales como el regateo, la negociación y la competencia, lo que puede distraer la atención de las posibles consecuencias adversas y de las implicaciones morales del comercio.

Así pues, si estas conclusiones son extrapolables al mundo real, al de la producción e intercambios de bienes y servicios en la vida real, sería cierto que el mercado, por comparación con las acciones individuales, rebaja los estándares morales.

Referencia

Armin Falk, Nora Szech, Morals and Markets. Science 340, 707-711 (2013). DOI:10.1126/science.1231566

 

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Moral y mercados se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.