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Una estrella del tamaño de un guisante mayo 29, 2009

Posted by Manuel in astronomia, ciencia, divulgación científica.
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laser
Los láser del NIF disparan contra la punta de esta especie de lapicero, donde está el hidrógeno . LLNL

Publico Digital

EEUU ha apostado 3.500 millones de dólares para librarse del petróleo, y hoy se abre oficialmente el juego. El gobernador de California, Arnold Schwarzenegger, y el Secretario de Energía, Steven Chu, estarán en la localidad californiana de Livermore para asistir a la inauguración del National Ignition Facility (NIF), el mayor láser del mundo. Si todo sale bien algo que, dadas las dificultades técnicas no es seguro, 192 haces de luz ultravioleta comprimirán una bolita llena de hidrógeno hasta que alcance una densidad 100 veces superior a la del plomo y una temperatura 10 veces mayor que la del interior del Sol. Entonces, los átomos de hidrógeno superarán su cotidiana repulsión y se unirán liberando una gran cantidad de energía. Los responsables del NIF habrán demostrado que es posible provocar la fusión nuclear con un láser.

El objetivo último, en palabras del director de la instalación, Ed Moses, es «lograr una fusión nuclear controlada y sostenida con ganancia de energía». Los cálculos de los responsables del proyecto indican que se debería producir entre 10 y 100 veces más energía de la consumida por el láser, una cantidad extraordinaria. Para hacerse una idea de la energía liberada durante la fusión, hay que tener en cuenta que, aunque solo sea durante una fracción de segundo, el láser genera 500 billones de vatios de energía, mil veces más que toda la red eléctrica de EEUU. Y el perdigón de combustible sólo tiene dos milímetros de diámetro.

Domeñar la fusión de átomos de hidrógeno, el fenómeno que enciende las estrellas, proporcionaría energía abundante, barata y mucho más limpia que la que proviene de las grandes centrales actuales. Además, tal y como les gusta recalcar a los responsables del Laboratorio Nacional Lawrence en Livermore, la institución que aloja el láser, libraría a EEUU de su dependencia energética.

El objetivo de realizar la fusión controlada ha eludido a los científicos durante décadas. Y eso, pese a que se han realizado grandes inversiones para tratar de encontrar un camino hacia esta liberadora fuente energética. El experimento más ambicioso es el del ITER, un proyecto en el que colaboran las principales potencias mundiales y que ya ha costado más de 10.000 millones de euros. De hecho, esta semana, Norbert Holtkamp, director general adjunto del proyecto, reconocía en Nature que el equipo coordinador no tenía manera de saber cuánto se estaba gastando en el desarrollo del reactor.

Probar que es posible desencadenar un proceso de fusión nuclear con un láser y, además, generar más energía es solo uno de los objetivos con los que se erigió el NIF el láser se disparará unas 1.000 veces al año y 200 se emplearán para explorar el campo de la fusión. Los haces de Livermore se ocuparán también de otro ramal de la seguridad nacional distinto del energético. EEUU no ha realizado ningún test nuclear desde 1992 y mantiene que no ha fabricado ninguna bomba atómica desde hace 20 años. La Administración Nacional paras la Seguridad Nuclear (NNSA) del país utilizará el laser para estudiar su arsenal atómico y asegurarse de que sus cabezas nucleares, pese a haber superado ampliamente la fecha de caducidad fijada para ellas originalmente, siguen siendo seguras. Para evitar los tests, la NNSA emplea sofisticados modelos informáticos en las que recrea las condiciones de los explosivos. El NIF servirá para comprobar experimentalmente si las asunciones científicas sobre las reacciones atómicas en las que se basan esos modelos son precisas.

Viaje al interior de Júpiter

La ciencia básica también podrá beneficiarse del mayor láser del mundo. La recreación de los fenómenos nucleares que se producen en el interior de las estrellas servirá para poder internarse de manera virtual en estos astros y en monstruos cósmicos como los agujeros negros o las supernovas. Las elevadas presiones y temperaturas a las que someten los láser a las pastillas de hidrógeno también transportarán a los investigadores al interior de los planetas gigantes del Sistema Solar, Júpiter y Saturno, donde las condiciones son similares.

El NIF tardó 12 años en construirse y estará en funcionamiento durante los próximos 30. Está previsto que los primeros resultados de interés comiencen a llegar entre 2010 y 2012, pero, como sucede, con este tipo de máquinas descomunales, los científicos tardarán tiempo en aprender a manejarla. Si al final lo logran y tienen suerte podrán por fin silenciar uno de los chascarrillos que acompañan como una rémora a la fusión nuclear. «Estamos a treinta años de dominarla y siempre lo estaremos».

Nuevas pruebas relacionan las erupciones volcánicas con las extinciones en masa mayo 29, 2009

Posted by Manuel in biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, divulgación científica, evolucion, microbiologia, origen de la vida, pastafarismo.
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volcanes
Nuevas pruebas relacionan las erupciones volcánicas con las extinciones en masa

El Mundo Digital

Hace 260 millones de años, a mediados del periodo Pérmico y justo antes del mayor episodio de extinciones en masa de toda la historia de la Tierra, unas gigantescas erupciones volcánicas comenzaron ya su preámbulo borrando del mar una cantidad nada desdeñable de formas de vida.

Enormes cantidades de lava inundaron una superficie equivalente a una quinta parte de España (o cinco provincias de Badajoz). Al colisionar con las aguas someras del mar, provocaron grandes explosiones que liberaron masivamente dióxido de azufre a la estratosfera. La siguiente consecuencia fue la formación anormalmente abundante de nubes que se extendieron por todo el globo y rompieron en forma de torrenciales lluvias ácidas.

Ésta es la reconstrucción que han hecho en la revista Science científicos de la Universidad de Leeds en el Reino Unido para establecer, gracias a nuevas evidencias geológicas halladas en el suroeste de China, la relación entre unas erupciones volcánicas hasta ahora desconocidas, pero grabadas en el registro fósil, y el inmediato episodio de extinción en masa que le siguió hace 260 millones de años.

Aquello fue sólo el preámbulo de la ‘madre de las extinciones’, la del Permo-trías, que tuvo lugar unos millones de años después, apenas unos segundos en el largo reloj geológico.

Una teoría controvertida

Las erupciones volcánicas han sido tradicionalmente una de las teorías más barajadas para explicar las extinciones en masa en el pasado. La liberación de gases y la propia lava son suficientes para eliminar comunidades enteras de vida. Lo que no estaba claro es cómo exactamente estas explosiones desencadenan esas catástrofes ambientales.

La erupción, que tuvo lugar en la provincia de Emeishan, al suroeste de China, liberó medio millón de kilómetros cúbicos de lava, cubriendo más de 100.000 kilómetros cuadrados y eliminando parte de la vida marina en el planeta.

Gracias a las evidencias geológicas, los investigadores han sido capaces de concretar el momento exacto de la erupción y relacionarla directamente con el episodio de extinción en masa. Esto se debe a que las erupciones ocurrieron en un mar de aguas poco profundas, lo que significa que la lava aparece hoy como una capa visible de roca ígnea encerrada entre capas de roca sedimentaria con fósiles de animales marinos fácilmente identificables.

La capa de roca fosilizada justo después de la erupción muestra la extinción masiva de distintas formas de vida, lo que relaciona claramente la ocurrencia de las erupciones con este tipo de catástrofes ambientales.

Una relación causal

El efecto global de la erupción también se debe a la proximidad del volcán al mar. La lava fluyó rápidamente y colisionó con las aguas someras causando una violenta explosión al iniciar las erupciones, expulsando grandes cantidades de dióxido de azufre a la estratosfera.

«Es como echar agua en una sartén ardiendo: hay una explosión espectacular que produce nubes gigantescas de vapor», explica el profesor Paul Wignall, paleontólogo de la Universidad de Leeds y principal autor del estudio.

Sin duda, la inyección de dióxido de azufre en la atmósfera causó una formación masiva de nubes que se extendieron por todo el globo, enfriando el planeta y en última instancia provocando torrenciales lluvias ácidas. Los científicos estiman, a partir del registro fósil, que el desastre ambiental debió ocurrir al comienzo de la erupción.

«La repentina extinción de la vida marina que vemos claramente en el registro fósil relaciona estrechamente las gigantescas erupciones volcánicas con una catástrofe ambiental a nivel mundial, una correlación que ha sido a veces discutida», dice Wignall.

Estudios anteriores habían relacionado el aumento de dióxido de carbono producido por las erupciones volcánicas con las extinciones en masa. Sin embargo, debido a la larguísima duración del efecto de calentamiento que produce el incremento de dióxido de carbono (como vemos con el actual cambio climático), la relación causal entre los cambios medioambientales y las erupciones volcánicas han sido difíciles de confirmar.