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Ciencia

Sorprendente hallazgo: encuentran una conexión entre los vientos en el ecuador de la Tierra con la Antártida

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El estudio, del cual participó la NASA, podría ayudar a predecir mejor el clima.

La primera evidencia de una conexión crítica entre los vientos en el ecuador de la Tierra y las ondas atmosféricas en la región del Polo Sur fue medida en la base de McMurdo, en la Antártida.

El descubrimiento destaca cómo los vientos en los trópicos afectan el remoto Polo Sur, en particular el vórtice polar, que puede desencadenar brotes de patrones de clima frío en latitudes medias. Los científicos podrán utilizar esta información para comprender mejor los patrones meteorológicos y climáticos del planeta y alimentar modelos atmosféricos más precisos, afirmaron los autores.

“Vimos cómo este patrón atmosférico se propaga desde el ecuador hasta las altas latitudes de la Antártida, mostrando cómo estas regiones lejanas pueden vincularse de maneras que no conocíamos antes”, sostuvo Zimu Li, quien realizó este trabajo en la Universidad de Colorado Boulder y es autor principal del estudio publicado en el “Journal of Geophysical Research: Atmospheres”.

El estudio vinculó vientos del ecuador de la Tierra con la Antártida. Foto: antarcticscience.com

El estudio vinculó vientos del ecuador de la Tierra con la Antártida. Foto: antarcticscience.com

“Esto puede mejorar nuestra comprensión de cómo funciona la circulación atmosférica a gran escala y cómo los patrones en un área del mundo pueden ondular en todo el mundo”, agregó Xinzhao Chu, miembro de CIRES (Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences) en la Universidad de Colorado Boulder, y autor correspondiente del nuevo trabajo.

Cómo se hizo el estudio

Aproximadamente cada dos años, la QBO hace que los vientos estratosféricos en el ecuador de la Tierra cambien de dirección, alternando entre el este y el oeste. Lynn Harvey, investigadora del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) en la Universidad de Colorado y coautora del estudio, ayudó al equipo a estudiar los vórtices polares, los remolinos masivos de aire frío que giran en espiral sobre cada uno de los polos de la Tierra.

El estudio se basó en analizar vórtices polares.

El estudio se basó en analizar vórtices polares.

El estudio informa que el vórtice antártico se expande durante la fase este de QBO y se contrae durante la fase occidental. El equipo sospecha que cuando el QBO cambia el comportamiento del vórtice polar, eso, a su vez, afecta el comportamiento de las ondas atmosféricas llamadas ondas de gravedad, que viajan a través de diferentes capas de la atmósfera.

Identificaron tipos específicos de cambios en esas ondas de gravedad: las ondas son más fuertes durante el período este de la QBO y más débiles cuando la QBO está en el oeste.

Los científicos analizaron 21 años de registros atmosféricos de la NASA. Foto: Valeria Schapira.

Los científicos analizaron 21 años de registros atmosféricos de la NASA. Foto: Valeria Schapira.

Durante los últimos nueve años, los miembros del equipo de Chu pasaron largas temporadas en la estación McMurdo, desafiando la oscuridad de 24 horas y las temperaturas frías para operar láseres personalizados y medir patrones en la atmósfera terrestre.

Estas mediciones a largo plazo, junto con 21 años de registros atmosféricos MERRA-2 de la NASA, fueron fundamentales para los nuevos hallazgos. Cada ciclo de QBO tarda años en completarse, por lo que los flujos de datos a largo plazo son la única forma de identificar conexiones y patrones interanuales.

El objetivo: predecir mejor el clima

“Los científicos atmosféricos pueden usar esta información para mejorar sus modelos; antes de esto, nadie sabía realmente cómo impacta la QBO en las ondas de gravedad en esta región polar”, explicó Xian Lu, investigador de la Universidad de Clemson y coautor del estudio.

La base argentina Brown, en la Antártida.

La base argentina Brown, en la Antártida.

“Los investigadores pueden utilizar esta información para modelar y predecir mejor el clima, incluida la variabilidad de la atmósfera y el espacio y el cambio a largo plazo”, agregó.

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Ciencia

La aparición de la vacuna no detendrá la evolución del virus

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El coronavirus no cambia de forma como el de la gripe, pero podría volverse resistente a la vacuna con el tiempo. Eso lleva a los investigadores a instar a la vigilancia

En un ensayo de 1988 sobre las pandemias, Joshua Lederberg, Premio Nobel de Medicina y presidente de la Universidad Rockefeller, le recordó a la comunidad médica que en lo relativo a enfermedades infecciosas, las leyes de Darwin son tan importantes como las vacunas de Pasteur.

Mientras la medicina lucha contra bacterias y virus, estos organismos continúan experimentando mutaciones y desarrollan nuevas características.

Ante esa situación, Lederberg recomendó la supervisión: “Nosotros, la especie humana, no tenemos garantía de que siempre saldremos ganadores en la competencia natural evolutiva con los virus”.

Con los recientes anuncios de lo que parecen ser propuestas seguras y efectivas de vacunas todo parece indicar que, en esta oportunidad, la humanidad podría volver a ser la ganadora, aunque con una terrible pérdida de vidas.

Pero las vacunas no le pondrán fin a la evolución de este coronavirus, tal como lo reportaron recientemente David A. Kennedy y Andrew F. Read, investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania que estudian la resistencia viral a las vacunas, en la revista académica PLoS Biology. En cambio, podrían impulsar un nuevo cambio evolutivo.

Según escriben ambos autores, siempre existe la oportunidad, aunque pequeña, de que el virus pueda desarrollar una resistencia a la vacuna, lo que los investigadores llaman “escape viral”. Los expertos insisten en que debe hacerse un monitoreo de los efectos de las vacunas y la respuesta de los virus.

“Nada de lo que estamos diciendo sugiere que frenemos el desarrollo de vacunas”, expresó Kennedy. Una vacuna efectiva es de gran importancia, explicó, “pero hay que asegurarse de que la vacuna permanezca efectiva”.

(Reuters)(Reuters)

Los fabricantes de vacunas pueden usar los resultados de los hisopados nasales tomados a voluntarios durante las pruebas y buscar entre ellos algún cambio de orden genético en el virus. Los resultados de las pruebas no deben detener o retrasar el lanzamiento de la vacuna, pero si los receptores de la vacuna muestran algún cambio en el virus que aquellos que recibieron un placebo no muestran, eso podría indicar que “el potencial para la resistencia podría desarrollarse”, algo que los investigadores deberían seguir vigilando.

Hay algunas razones para ser optimista ante la posibilidad de que el coronavirus no se vuelva resistente a las vacunas. Hace varios años, Kennedy y Read presentaron un análisis de la diferencia entre la resiliencia a drogas y vacunas. Ni las bacterias ni los virus desarrollaron resistencia a las vacunas tan fácilmente como lo hicieron frente a los fármacos, escribieron ambos. La vacuna de la viruela nunca perdió su efectividad ni tampoco lo hicieron las vacunas para el sarampión y la polio, a pesar de su uso constante a través de los años.

Los antibióticos, por otra parte, pueden volverse inservibles rápidamente ante la evolución de las defensas de organismos como virus y hongos. Y la resiliencia se genera ante otros fármacos también.

Las razones de esto están relacionadas con los principios básicos de evolución e inmunidad. Las dos diferencias claves son que las vacunas generalmente actúan antes que los fármacos y que la respuesta inmune natural que provocan es usualmente más variada, con más líneas de ataque. Un fármaco podría estar dirigido a un objetivo particular, a veces atacando una vía del metabolismo o un proceso bioquímico.

Con la mayoría de los fármacos, el virus o la bacteria se ha estado reproduciendo en el cuerpo del paciente y si una variante está mejor capacitada para sobrevivir el ataque de la droga, continuará creciendo y quizás será transmitida a otro paciente. Una combinación de fármacos, como en el tratamiento del VIH, puede ser más efectivo porque desencadena un ataque desde múltiples frentes.

Las vacunas, por otro lado, actúan de manera temprana, antes que el virus comience a proliferar y quizás cambiar dentro del cuerpo del paciente. Así que allí no hay nuevas variantes, como aquellas que se gestan durante el ataque de un fármaco que crecen y se propagan desde la persona infectada.

Las vacunas le ofrecen al sistema inmunitario del cuerpo un vistazo del virus y entonces, el sistema inmunitario construye un ataque de respuesta amplia. Por ejemplo, después de una inyección de tétanos, el sistema inmunitario de una persona puede producir hasta 100 anticuerpos diferentes.

Algunas vacunas, sin embargo, llevan a los virus a desarrollar resiliencia, según reportaron Kennedy y Read en su artículo del año 2015. Una vacuna detuvo a la enfermedad de Marek, una patología que afecta a las aves y es importante comercialmente. Pero el virus podría infectar aún a los pollos. Este se replicó y diseminó sin causar la enfermedad y rápidamente desarrolló resistencia.

En humanos, un tipo de bacteria que causa neumonía desarrolló resistencia a la vacuna cuando la bacteria se recombinó en el ambiente con cepas que eran naturalmente resistentes. Una vacuna para la hepatitis B creó anticuerpos que únicamente atacan una pequeña parte de la proteína, un bucle creado por nueve aminoácidos, que es diminuto en términos de proteína. No creó un ataque mayor. Una vacuna contra la tos ferina también parece haber creado resistencia. Sirvió para repeler la enfermedad, pero estaba dirigida solo a algunas proteínas y no fue efectiva al detener la infección y transmisión del virus.

Las vacunas del coronavirus que están en desarrollo ahora usan diferentes maneras para generar una respuesta en el sistema inmunitario. Algunas vacunas del coronavirus que se desarrollan o usan en Rusia y China usan partículas completas del virus, desactivadas o atenuadas, para despertar una respuesta del sistema inmunitario.

Muchos otros proyectos de vacunas, como las de Pfizer y Moderna que están siendo evaluadas por la Administración de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos para que se permita su uso por primera vez, tan pronto como en diciembre, deben generar una reacción en el sistema inmunitario usando solo una porción del coronavirus, la llamada proteína de espiga, que ofrecería pocos objetivos que atacar.

Pero Kennedy dijo que eso no es necesariamente un problema.

Una vacuna basada solo en esa proteína tiene el potencial para generar una respuesta inmunitaria amplia”, explicó, “porque hay múltiples lugares en esa proteína de espiga donde potentes anticuerpos neutralizantes puedan enlazarse”.

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Simuladores astronómicos: un viaje por los confines del Universo, a la velocidad de la luz

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A través de mapas interactivos, varios sitios Web permiten entender cómo funciona la dinámica planetaria, recorrer agujeros negros y visitar galaxias.

Con la puntualidad de un reloj atómico, los simuladores astronómicos recrean en diferentes escalas, los movimientos de los sistemas solares más próximos, el campo gravitatorio de los agujeros negros, las galaxias con su acumulación de gas y polvo, hasta un recorrido por el Universo a la velocidad de la luz. Algunos se descargan a la computadora y otros se ejecutan desde la página.

Para entender como funciona la dinámica planetaria, algunos exhiben un mapa interactivo en tres dimensiones, en donde se reproduce el plano orbital de los cuerpos celestes. Otros, considerados más avanzados, ofrecen información cosmológica sobre la evolución del Universo. Aunque son gratuitos, algunos tienen complementos pagos.

Con un catálogo integrado por 100 mil estrellas, planetas con sus lunas, asteroides, cometas e incluso, satélites artificiales, Celestia (https://celestia.es) es la opción más didáctica para descubrir el engranaje astral. Incluso, tiene un buscador de eclipses y permite recrear los próximos eventos.

Para simular la posición y el desplazamiento de las piezas del Sistema Solar en tiempo real, en cualquier escala de tiempo y espacio, aplica las Variaciones de Órbita Planetaria (VSOP), un modelo matemático que predice los cambios a largo plazo de las posiciones de los astros.

Un juego demasiado real para ser cierto

Para explorar el universo sin límites ni repeticiones de paisajes


Para acentuar el realismo, al encuadrar un planeta, se detalla su radio, la distancia al Sol, la duración del día, la temperatura media y su atmósfera. Hay 20 GB en formato de extensiones, como los exoplanetas ya catalogados o nuevas texturas en alta definición del Sistema Solar.

A mitad de marcha entre la realidad y la invención, SpaceEngine -desarrollado por el astrónomo ruso Vladimir Romanyuk- es una simulación con toques lúdicos, que contiene catálogos astronómicos verdaderos y generación procesal. Esto garantiza una exploración ilimitada y que no haya repeticiones en los paisajes.

El catálogo de viaje consta de 10.000 galaxias, 130.000 estrellas y 1.800 mundos extrasolares. Todos los cuerpos siderales respetan la clasificación suministrada por el satélite Hipparcos.

Los millones de objetos procesales son construidos con las proporciones de dicho catálogo y con algoritmos de generación realistas. A nivel detalle, se puede observar desde la huella luminosa de un bólido hasta los cúmulos galácticos.

Cómo se formaron las galaxias tras el Big Bang

Simulador para especialistas en cosmología y curiosos


Con las naves disponibles los pilotos se desplazan a través del espacio en cualquier dirección o velocidad (limitado a 100 megaparsecs por segundo) y pueden avanzar o retroceder en la escala temporal. La última versión es paga, pero las anteriores, se pueden probar gratis.

En el proyecto TNG50 (www.tng-project.org), científicos del Instituto Max Planck de Astrofísica y Astronomía de Alemania, lograron la simulación más precisa a gran escala de la formación de las primeras galaxias tras el Big Bang.

El trabajo emuló la evolución de 20.000 millones de partículas que representan a la materia oscura, estrellas, gas cósmico, campos magnéticos y agujeros negros supermasivos, durante un periodo de 13.800 millones de años.

El producto, reservado para expertos, es la simulación de un Universo de 230 millones de años luz de lado, con la capacidad de discernir acontecimientos con una resolución temporal de un millón de años.

Este avance requirió la contribución de 16.000 núcleos del supercomputador Hazel Hen, durante 24 horas, a lo largo de un año entero. Para acceder a la información técnica, hay que registrarse.

Un recorrido por el planeta rojo enganchado del rover Curiosity, un proyecto de la NASA junto con Google.

Un recorrido por el planeta rojo enganchado del rover Curiosity, un proyecto de la NASA junto con Google.

Para seguir la ruta de los robot marcianos, la NASA se asoció con Google para modelar Access Mars (https://accessmars.withgoogle.com). La idea del sitio es visitar mesetas y colinas erosionadas en 360 grados como Pahrump Hills, Marias Pass y Murray Buttes.

Los registros utilizados para confeccionar este “tour virtual” proceden de las fotos enviadas por el laboratorio robótico Curiosity, que estudia la superficie marciana desde 2012.

A modo de complemento, el Mars Exploration Program (https://mars.nasa.gov) brinda acceso a las últimas investigaciones sobre el planeta Rojo, los descubrimientos recientes y la tecnología utilizada en cada misión pasadas y venideras.

Imagen de los orbitadores Viking de la NASA, en el WorldWide Telescope, con  la cámara Mars Orbiter proporciona una vista del Gran Cañón de Marte.

Imagen de los orbitadores Viking de la NASA, en el WorldWide Telescope, con la cámara Mars Orbiter proporciona una vista del Gran Cañón de Marte.

El propósito del WorldWide Telescope (WWT), desarrollado por Microsoft Research (http://worldwidetelescope.org) es convertir la computadora hogareña en un telescopio digital. El proyecto recopila imágenes de diferentes observatorios y los combina para crear una vista interactiva del cielo con un alto nivel de acercamiento.

El espectro electromagnético (EM) es el rango de longitudes de ondas en la cual la energía de la luz se puede trasmitir. Para captar los procesos físicos que ocurren en el Universo se pueden utilizar determinados instrumentos que captan y enfocan la luz.

Así, para un registro similar al de nuestros ojos (luz visible) se usan los telescopios ópticos. Para atraer rayos gamma se usan los telescopios espaciales y para las ondas de radio se aplican los radiotelescopios.

Para quienes se inician en la contemplación del cosmos, antes de apuntar con el telescopio al vacío es mejor recurrir a Stellarium (https://stellarium.org/es), que permite conocer desde la posición en la que se encuentra el aficionado, las opciones esterares que se extienden en su campo visual y los satélites que cruzan por encima de su cabeza.

Sondas que hicieron historia

Permite trazar el recorrido de las Voyagers y Rosetta


El programa abre su bóveda para localizar 600.000 estrellas y permite ampliar la colección con una base de datos que contiene 117 millones. Además, calcula la posición del Sol, la Luna, planetas, constelaciones y estrellas y simula fenómenos astronómicos, como lluvias de meteoros y eclipses lunares y solares.

Para entender cómo el efecto de la gravedad deforma el tejido del espacio-tiempo, Solar System Scope (www.solarsystemscope.com) propone un recorrido por el Sistema Solar en donde los planetas y sus lunas están apoyados sobre una cuadrícula elástica que se curva ligeramente por el peso las esferas.

Sus mapas celestiales se basan en datos de elevación e imágenes de la NASA. Los colores y matices de las texturas se ajustan a las fotos en color realizadas por las sondas Messenger, Viking, Cassini y New Horizon, y el Telescopio Espacial Hubble.

Con información técnica del planeta, su estructura interna y externa e información de sus lunas. Incluso puedes seleccionar el modo “cielo nocturno” para ver cómo se ve desde la Tierra. También, permite variar la velocidad del tiempo para observar cómo se mueven las órbitas.

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Crearon el mejor mapa de Marte en toda la historia con imágenes tomadas en la Tierra

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Las imágenes fueron tomadas con el telescopio del observatorio Pic-du-Midi en los Pirineos de Francia, durante varias noches en octubre y noviembre de 2020.

Un grupo de astrónomos aficionados y profesionales ha colaborado para crear lo que puede ser el mapa global de Marte de mayor resolución jamás creado con imágenes tomadas desde la Tierra.

Las imágenes fueron tomadas con el telescopio de 1 metro en el observatorio Pic-du-Midi en los Pirineos de Francia, durante varias noches en octubre y noviembre de 2020 cuando Marte estaba en oposición, o su aproximación más cercana a la Tierra.

Un grupo de astrónomos aficionados y profesionales ha colaborado para crear lo que puede ser el mapa global de Marte de mayor resolución jamás creado con imágenes tomadas desde la Tierra (DPA).

Un grupo de astrónomos aficionados y profesionales ha colaborado para crear lo que puede ser el mapa global de Marte de mayor resolución jamás creado con imágenes tomadas desde la Tierra (DPA).

“El equipo fue al observatorio para una primera misión del 7 al 18 de octubre de 2020”, dijo el astrofotógrafo aficionado Thierry Legault a Universe Today. “El tiempo no fue muy bueno (muchas nubes e incluso nieve) y la vista no fue satisfactoria. Pero grabamos varios videos y luego ayudaron a llenar los vacíos en el mapa global (360°) de Marte”.

Con la esperanza de agregar datos adicionales a sus imágenes, Legault continuó monitoreando el pronóstico del tiempo y propuso a François Colas (astrónomo del Observatorio de París, a cargo del telescopio Pic-du-Midi de 1 metro) para una segunda misión del 29 de octubre al 2 de noviembre.

Esta imagen compuesta en falso color del Monte Sharp dentro del cráter Gale en Marte muestra a los geólogos un entorno planetario cambiante (DPA).

Esta imagen compuesta en falso color del Monte Sharp dentro del cráter Gale en Marte muestra a los geólogos un entorno planetario cambiante (DPA).

Con todas las imágenes, los astrónomos pudieron crear el mapa, que “es un nuevo hito para los observatorios terrestres”, dijo Legault.

La gran cantidad de datos significó que también podrían crear una versión de “planisferio” rotatorio, así como una versión dual, donde los espectadores pueden usar la técnica del ojo cruzado para ver Marte en 3-D.

El observatorio Pic du Midi se encuentra en la cima del Pic du Midi de Bigorre en los Pirineos franceses, a 2.877 metros de altura (AFP).

El observatorio Pic du Midi se encuentra en la cima del Pic du Midi de Bigorre en los Pirineos franceses, a 2.877 metros de altura (AFP).

El observatorio Pic du Midi se encuentra en la cima del Pic du Midi de Bigorre en los Pirineos franceses, a 2.877 metros de altura. La construcción del observatorio comenzó en 1878, y el observatorio ha producido algunas de las mejores imágenes de otros planetas, tomadas de telescopios terrestres.

En la década de 1960, la NASA financió la instalación del telescopio de 1 metro para ayudar a producir un atlas fotográfico de la Luna, para ayudar a prepararse para las misiones Apolo.

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