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Ciencia

El núcleo interno de la Tierra oscila y no gira

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MADRID, 13 Jun. (EUROPA PRESS) – Científicos han encontrado pruebas de que el núcleo interno de la Tierra oscila, contradiciendo los modelos aceptados de que giraba constantemente a un ritmo más rápido que la superficie del planeta.

Un estudio publicado en Science Advances por investigadores de la USC (University of Southern California) muestra que el núcleo interno cambió de dirección en el período de seis años comprendido entre 1969 y 1974, según el análisis de los datos sísmicos. Los científicos afirman que su modelo de movimiento del núcleo interno también explica la variación de la duración del día, que ha demostrado oscilar de forma persistente durante las últimas décadas.

«A partir de nuestros hallazgos, podemos ver que la superficie de la Tierra se desplaza con respecto a su núcleo interno, tal y como se viene afirmando desde hace 20 años –explica John E. Vidale, coautor del estudio y profesor del Decanato de Ciencias de la Tierra en el Dornsife College of Letters, Arts and Sciences de la USC–. Sin embargo, nuestras últimas observaciones muestran que el núcleo interno giró ligeramente más despacio entre 1969 y 71 y luego se movió en la otra dirección entre 1971 y 74. También observamos que la duración del día creció y se redujo, como era de esperar. La coincidencia de estas dos observaciones hace que la oscilación sea la interpretación más probable», subraya.

El conocimiento del núcleo interno, una bola caliente y densa de hierro sólido del tamaño de Plutón, se ha ampliado enormemente en los últimos 30 años. Se ha demostrado que se mueve y/o cambia durante décadas. Además, es imposible observarlo directamente, por lo que los investigadores se esfuerzan por explicar el patrón, la velocidad y la causa del movimiento y los cambios mediante mediciones indirectas.

Una investigación publicada en 1996 fue la primera en proponer que el núcleo interno gira más rápido que el resto del planeta –lo que también se conoce como superrotación–, a razón de aproximadamente un grado por año. Los descubrimientos posteriores de Vidale reforzaron la idea de que el núcleo interno gira a un ritmo más lento.

Utilizando los datos del Large Aperture Seismic Array (LASA), una instalación de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Montana, el investigador Wei Wang y Vidale descubrieron que el núcleo interno giraba más despacio de lo previsto anteriormente, aproximadamente 0,1 grados por año. El estudio analizó las ondas generadas por las pruebas de bombas nucleares subterráneas soviéticas realizadas entre 1971 y 1974 en el archipiélago ártico de Novaya Zemlya mediante una novedosa técnica de formación de haces desarrollada por Vidale.

Los nuevos hallazgos surgieron cuando Wang y Vidale aplicaron la misma metodología a un par de pruebas atómicas anteriores bajo la isla de Amchitka, en el extremo del archipiélago de Alaska: Milrow en 1969 y Cannikin en 1971.

Midiendo las ondas de compresión resultantes de las explosiones nucleares, descubrieron que el núcleo interno había invertido su dirección, sub-rotando al menos una décima de grado por año. Este último estudio supuso la primera vez que la conocida oscilación de seis años se indicaba mediante una observación sismológica directa.

«La idea de que el núcleo interno oscila era un modelo que existía, pero la comunidad estaba dividida en cuanto a su viabilidad –afirma Vidale–. Nos adentramos en esto esperando ver la misma dirección y velocidad de rotación en el par de pruebas atómicas anteriores, pero en lugar de ello vimos lo contrario. Nos sorprendió bastante ver que se movía en la otra dirección».

Vidale y Wang señalan que las investigaciones futuras dependerán de que se encuentren observaciones suficientemente precisas para compararlas con estos resultados. Gracias a la utilización de datos sismológicos procedentes de pruebas atómicas en estudios anteriores, han podido precisar el lugar y el momento exactos del evento sísmico muy simple, dice Wang. Sin embargo, el LASA de Montana cerró en 1978 y la era de las pruebas atómicas subterráneas de Estados Unidos ha terminado, lo que significa que los investigadores tendrían que basarse en datos sísmicos comparativamente imprecisos, incluso con los recientes avances en instrumentación.

El estudio respalda la especulación de que el núcleo interno oscila en función de las variaciones de la duración del día –más o menos 0,2 segundos en seis años– y de los campos geomagnéticos, que coinciden con la teoría tanto en amplitud como en fase. Vidale afirma que los hallazgos proporcionan una teoría convincente para muchas cuestiones planteadas por la comunidad investigadora.

«El núcleo interno no está fijo: se mueve bajo nuestros pies, y parece ir y venir un par de kilómetros cada seis años –resume Vidale–. Una de las preguntas que intentamos responder es si el núcleo interno se mueve progresivamente o si está mayormente bloqueado en comparación con todo lo demás a largo plazo. Intentamos comprender cómo se formó el núcleo interno y cómo se mueve a lo largo del tiempo; éste es un paso importante para comprender mejor este proceso», destaca.

Ciencia

Las nubes son menos sensibles al clima de lo que se pensaba

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MADRID, 30 Nov. (EUROPA PRESS) –

Los cúmulos de nubes en las regiones de vientos alisios cubren casi el 20% de nuestro planeta, produciendo un efecto de enfriamiento.

Hasta hace poco, se suponía que el calentamiento global reduciría la superficie cubierta por estas nubes amplificando el calentamiento, pero un equipo de la Universidad de Hamburgo (Alemania), ha podido refutar esta suposición, según publican en la revista ‘Nature’.

En una importante campaña de campo realizada en 2020, la doctora Raphaela Vogel, que actualmente trabaja en el Centro de Investigación del Sistema Terrestre y la Sostenibilidad (CEN) de la Universidad de Hamburgo, y un equipo internacional del Laboratoire de Météorologie Dynamique de París y del Instituto Max Planck de Meteorología de Hamburgo analizaron los datos de observación que ellos y otros recogieron en campos de cúmulos de nubes cerca de la isla atlántica de Barbados. Su análisis reveló que la contribución de estas nubes al calentamiento del clima debe reevaluarse.

«Las nubes de los vientos alisios influyen en el sistema climático de todo el planeta, pero los datos demuestran un comportamiento diferente al que se suponía hasta ahora. En consecuencia, un aumento extremo de las temperaturas de la Tierra es menos probable de lo que se pensaba –afirma Vogel, científica atmosférica–. Aunque este aspecto es muy importante para proyectar con mayor precisión los futuros escenarios climáticos, no significa en absoluto que podamos retroceder en la protección del clima».

Hasta la fecha, muchos modelos climáticos han simulado una gran reducción de las nubes de los vientos alisios, lo que significaría que se perdería gran parte de su función refrigerante y, en consecuencia, la atmósfera se calentaría aún más. Los nuevos datos de observación muestran que no es probable que esto ocurra.

Lo que sí es cierto es que, a medida que avanza el calentamiento global, se evapora más agua en la superficie del océano y aumenta la humedad cerca de la base de las nubes de los vientos alisios. En cambio, las masas de aire de la parte superior de las nubes son muy secas y sólo se vuelven ligeramente más húmedas. Esto produce una diferencia sustancial de humedad por encima y por debajo. En la atmósfera, esto se disipa cuando las masas de aire se mezclan. La hipótesis anterior: el aire más seco es transportado hacia abajo, lo que hace que las gotas de las nubes se evaporen más rápidamente y hace más probable que las nubes se disipen.

Los datos de observación de Barbados ofrecen ahora la primera cuantificación sólida de la magnitud de la mezcla vertical y de cómo ésta afecta a la humedad y a la nubosidad en su conjunto. Así pues, son los primeros datos que arrojan luz sobre un proceso esencial para comprender el cambio climático. En resumen, una mezcla más intensa no hace que las capas inferiores sean más secas ni que las nubes se disipen. Al contrario, los datos muestran que la nubosidad aumenta en realidad con el aumento de la mezcla vertical.

«Esto es una buena noticia, porque significa que las nubes de los vientos alisios son mucho menos sensibles al calentamiento global de lo que se ha supuesto durante mucho tiempo –asegura Vogel–. Con nuestras nuevas observaciones y descubrimientos, ahora podemos comprobar directamente el grado de realismo con el que los modelos climáticos describen la aparición de las nubes de viento alisio».

En este sentido, añade, «resulta especialmente prometedora una nueva generación de modelos climáticos de alta resolución que pueden simular la dinámica de las nubes en todo el planeta hasta escalas de un kilómetro. Gracias a ellos, las proyecciones futuras serán más precisas y fiables».

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Ciencia

Investigadores encuentran una nueva forma de medir los niveles de glucosa sin extraer sangre

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MADRID, 23 Nov. (EUROPA PRESS) –

Un estudio del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (Corea del Sur) ha dado a conocer una nueva vía para medir los niveles de azúcar en sangre (BGL) sin necesidad de extraer sangre.

Se trata de una técnica revolucionaria y no invasiva para medir los niveles de glucosa en sangre, mediante un sensor de glucosa basado en ondas electromagnéticas (EM) que se inserta bajo la piel.

Sus hallazgos, publicados en la revista ‘Scientific Reports’, han llamado mucho la atención, ya que elimina la necesidad de que los pacientes con diabetes se pinchen constantemente los dedos con un medidor de glucosa.

En este estudio, el equipo de investigación propuso un sensor de base electromagnética que puede implantarse por vía subcutánea y que es capaz de rastrear cambios minúsculos en la permitividad dieléctrica debidos a cambios en los BGL.

El sensor propuesto, que ocupa aproximadamente una quinta parte de un bastoncillo de algodón, puede medir los cambios en las concentraciones de glucosa en el líquido intersticial (LIS), el líquido que rellena los espacios entre las células.

«El presente trabajo es un esfuerzo para la realización de un sensor implantable de base electromagnética, que puede ser una alternativa al sensor de glucosa de base enzimática u óptica. El sensor implantable propuesto no sólo ha superado las desventajas de los actuales sistemas de monitorización continua de la glucosa (CGMS), como su corta vida útil, sino que también ha mejorado la precisión de la predicción de la glucosa en sangre», ha explicado el equipo de investigación.

La diabetes puede diagnosticarse si los niveles de glucosa en sangre en ayunas son de 126 mg/dL o superiores. Un resultado normal de la prueba de glucosa en ayunas es inferior a 100 mg/dL. Uno de los principales objetivos del tratamiento de la diabetes es mantener los niveles de glucosa en sangre dentro de un rango determinado. Más de 400 millones de personas en todo el mundo viven con diabetes y siguen sufriendo al pincharse los dedos varias veces al día para comprobar sus niveles de glucosa en sangre.

Para la detección de la glucosa en sangre se han estudiado ampliamente varios métodos alternativos al método del pinchazo en el dedo, como el sensor de glucosa de base enzimática u óptica. Sin embargo, siguen teniendo problemas en cuanto a su larga duración, portabilidad y precisión.

En este estudio, el equipo de investigación introdujo la gestión semipermanente y continua de la glucemia con un bajo coste de mantenimiento y sin el dolor causado por la extracción de sangre, lo que permite a los pacientes disfrutar de una vida de calidad gracias al tratamiento y la gestión adecuados de la diabetes. Se espera que esto aumente el uso del CGMS, que actualmente es de sólo el 5 por ciento.

El equipo de investigación también realizó la prueba de tolerancia a la glucosa por vía intravenosa (IVGTT) y la prueba de tolerancia a la glucosa por vía oral (OGTT) con el sensor implantado a cerdos y beagle en un entorno controlado. Los resultados del experimento inicial de prueba de concepto ‘in vivo’ mostraron una correlación prometedora entre el BGL y la respuesta de frecuencia del sensor, según el equipo de investigación.

«Nuestro sensor y sistema propuestos se encuentran en una fase temprana de desarrollo. A pesar de ello, los resultados de la prueba de concepto in vivo muestran una correlación prometedora entre el BGL y la respuesta de frecuencia del sensor. De hecho, el sensor muestra la capacidad de seguir la tendencia del BGL. Para la implantación real del sensor debemos tener en cuenta el embalaje biocompatible y las reacciones a cuerpos extraños (FBR) para las aplicaciones a largo plazo. Además, se está desarrollando un sistema de interfaz del sensor mejorado», remachan los investigadores.

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Ciencia

Hubble ve una nube cósmica ondulante

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MADRID, 21 Nov. (EUROPA PRESS) – Una pequeña y densa nube de gas y polvo llamada CB 130-3 borra el centro de esta imagen captada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA.

   CB 130-3 es un objeto conocido como núcleo denso, una aglomeración compacta de gas y polvo. Este núcleo denso en particular está en la constelación Serpens y parece ondear a través de un campo de estrellas de fondo, explica la NASA.

   Los núcleos densos como CB 130-3 son los lugares de nacimiento de las estrellas y son de particular interés para los astrónomos. Durante el colapso de estos núcleos, se puede acumular suficiente masa en un lugar para alcanzar las temperaturas y densidades necesarias para iniciar la fusión de hidrógeno, lo que marca el nacimiento de una nueva estrella. Si bien puede que no sea obvio a partir de esta imagen, un objeto compacto que se tambalea a punto de convertirse en una estrella está incrustado en lo profundo de CB 130-3.

   Los astrónomos utilizaron la cámara de campo ancho 3 del Hubble para comprender mejor el entorno que rodea a esta estrella incipiente. Como muestra esta imagen, la densidad de CB 130-3 no es constante; los bordes exteriores de la nube consisten solo en tenues volutas, mientras que en su núcleo, CB 130-3 borra completamente la luz de fondo.

   El gas y el polvo que componen CB 130-3 afectan no solo el brillo sino también el color aparente de las estrellas de fondo, con estrellas hacia el centro de la nube que aparecen más rojas que sus contrapartes en las afueras de esta imagen. Los astrónomos utilizaron el Hubble para medir este efecto de enrojecimiento y trazar la densidad de CB 130-3, proporcionando información sobre la estructura interna de esta guardería estelar.

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