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Posible vida en un planeta de hidrógeno

Una investigación que acaba de publicarse en Nature Astronomy ha revelado que los microbios pueden sobrevivir en atmósferas que están dominadas por completamente por hidrógeno, un ambiente bastante diferente de la atmósfera con grandes cantidades en oxígeno y nitrógeno de la Tierra. El hidrógeno es un gas más liviano que el nitrógeno o el oxígeno, y una atmósfera rica en hidrógeno se extendería mucho más lejos de un planeta rocoso. Por lo tanto, podría ser más fácil de detectar y estudiar con telescopios potentes, en comparación con los planetas con atmósferas más compactas, similares a la Tierra. Los resultados, liderados por la astrónoma del MIT Sara Seager, muestran que formas simples de vida podrían habitar en planetas con atmósferas ricas en hidrógeno, lo que sugiere que una vez que los telescopios de próxima generación, como el telescopio espacial James Webb de la NASA, comiencen a funcionar, los astrónomos podrían buscar primero signos de vida en exoplanetas  dominados por hidrógeno. "Hay una diversidad de mundos habitables, y hemos confirmado que la vida basada en la Tierra puede sobrevivir en atmósferas ricas en hidrógeno", dice Seager en un comunicado. "Definitivamente deberíamos agregar ese tipo de planetas al menú de opciones cuando pensamos en la vida en otros mundos, y en realidad tratamos de encontrarlo".

En la Tierra primitiva, hace miles de millones de años, la atmósfera se veía muy diferente del aire que respiramos hoy. El planeta, aún no había recibido oxígeno, y estaba compuesto de una mezcla de gases, que incluía dióxido de carbono, metano y una fracción muy pequeña de hidrógeno. El gas de hidrógeno permaneció en la atmósfera durante posiblemente miles de millones de años, hasta lo que se conoce como el Gran Evento de Oxidación, y la acumulación gradual de oxígeno. La pequeña cantidad de hidrógeno que queda hoy en día es consumida por ciertas líneas antiguas de microorganismos, incluidos los metanógenos, organismos que viven en climas extremos, como en las profundidades del hielo, o dentro del suelo del desierto, y engullen hidrógeno, junto con dióxido de carbono, para producir metano. . Los científicos estudian habitualmente la actividad de los metanógenos cultivados en condiciones de laboratorio con 80 por ciento de hidrógeno. Pero hay muy pocos estudios que exploren la tolerancia de otros microbios a entornos ricos en hidrógeno. "Queríamos demostrar que la vida sobrevive y puede crecer en una atmósfera de hidrógeno", dice Seager.

El equipo fue al laboratorio para estudiar la viabilidad de dos tipos de microbios en un entorno de 100 por ciento de hidrógeno. Los organismos que eligieron fueron la bacteria Escherichia coli, una procariota simple, y la levadura, una eucariota más compleja, que no había sido estudiada en ambientes dominados por el hidrógeno. Ambos microbios son organismos modelo estándar que los científicos han estudiado y caracterizado durante mucho tiempo, lo que ayudó a los investigadores a diseñar su experimento y comprender sus resultados. Además, E. coli y la levadura pueden sobrevivir con y sin oxígeno, un beneficio para los investigadores, ya que pueden preparar sus experimentos con cualquiera de los organismos al aire libre antes de transferirlos a un entorno rico en hidrógeno. En sus experimentos, cultivaron por separado cultivos de levadura y E. coli, luego inyectaron los cultivos con los microbios en botellas separadas, llenas de un "caldo" o cultivo rico en nutrientes que los microbios podrían alimentar. Luego expulsaron el aire rico en oxígeno en las botellas y llenaron el "espacio de cabeza" restante con cierto gas de interés, como un gas de 100 por ciento de hidrógeno. Luego colocaron las botellas en una incubadora, donde se agitaron suave y continuamente para promover la mezcla entre los microbios y los nutrientes. Cada hora, un miembro del equipo recolecta muestras de cada botella y contaba los microbios vivos. Continuaron tomando muestras hasta por 80 horas. Sus resultados representan una curva de crecimiento clásica: al comienzo de la prueba, los microbios crecieron rápidamente en número, alimentándose de los nutrientes y poblando el cultivo. Finalmente, la cantidad de microbios se estabilizó. La población, aún próspera, se mantuvo estable, ya que los nuevos microbios continuaron creciendo reemplazando a los que murieron. Seager reconoce que los biólogos no encuentran sorprendentes los resultados. Después de todo, el hidrógeno es un gas inerte y, como tal, no es inherentemente tóxico para los organismos. "No es como si hubiéramos llenado el espacio superior con un veneno", dice Seager. 

Guillermo Justo y Lucía Salomé.

Hallazgo físico cuántico | El nuevo material que podría revolucionar el mundo de la tecnología.

Se descubre un nuevo superconductor con propiedades sorprendentes que abre nuevos caminos a la ciencia. 

El científico español Pablo Jarillo-Herrero descubre el grafeno rotado, un superconductor que proporciona múltiples posibilidades para el mundo cuántico y para el desarrollo de aparatos tecnológicos.

Los materiales cuánticos no son cosas precisamente exóticas, están entre nosotros y, sin enterarnos, dependemos de ellos a diario. Toda nuestra tecnología los utiliza. Se trata de materiales comprendidos, dominados y construidos gracias a nuestro entendimiento del mundo cuántico. No podrías estar leyendo esta noticia en ninguno de tus dispositivos si no fuera por ellos.

Un superconductor es un material que cuando lo enfrías lo suficiente, conduce electricidad sin disipar energía, es decir, las corrientes se mueven sin resistencia eléctrica y los electrones fluyen sin oposición. Para estudiar este tipo de materiales, a los científicos se les ocurrió colocar uno encima de otro, formando una estructura que tiene propiedades nuevas.

Uno de los superconductores más famosos y utilizados es el grafeno, un material bidimensional compuesto por una capa de un átomo de grosor que se obtiene al exfoliar grafito. Pablo Jarillo-Herrero, un científico español, tuvo la idea de superponer dos grafenos y rotarlos 1,1º. De esta forma, obtuvo un nuevo material superconductor con unas propiedades que no se habían estudiado antes. Gracias a este descubrimiento, Pablo consiguió el premio Wolf en física y podría ser el primer español en obtener un Nobel en este campo.

Jorge Lorenzo, Javier Gutiérrez y Daniel Sánchez