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Los científicos descubren una nueva forma de hielo, posiblemente común en planetas distantes ricos en agua.

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Los científicos descubren una nueva forma de hielo, posiblemente común en planetas distantes ricos en agua.

Los físicos de la UNLV fueron pioneros en una nueva técnica de calentamiento por láser en una celda de yunque de diamante (en la foto aquí) como parte de su descubrimiento de una nueva forma de hielo. Crédito: Chris Higgins

Los hallazgos podrían tener implicaciones para nuestra comprensión de los planetas distantes ricos en agua.

Los investigadores de NLV han descubierto una nueva forma de hielo, redefiniendo las propiedades del agua a alta presión.

El agua sólida, o el hielo, es como muchos otros materiales en el sentido de que puede formar diferentes materiales sólidos en condiciones variables de temperatura y presión, como el carbono que forma diamantes o grafito. Sin embargo, el agua es excepcional a este respecto porque hay al menos 20 formas sólidas de hielo que conocemos.

Un equipo de científicos que trabaja en el Laboratorio de Condiciones Extremas de Nevada de la UNLV ha desarrollado un nuevo método para medir las propiedades del agua bajo alta presión. La muestra de agua se exprimió primero entre las puntas de dos diamantes opuestos, congelándose en varios cristales de hielo mixtos. Luego, el hielo se sometió a una técnica de calentamiento por láser que lo derritió temporalmente antes de reformarse rápidamente en una colección de diminutos cristales similares a polvo.

Al aumentar gradualmente la presión y dispararla periódicamente con el rayo láser, el equipo observó que el hielo de agua pasó de una fase cúbica conocida, Ice-VII, a la fase intermedia y tetragonal recién descubierta, Ice-VIIt, antes de asentarse. en otra fase conocida, Ice-X.

Zach Grande, titular de un Ph.D. de la UNLV. estudiante, dirigió el trabajo que también demostró que la transición a Ice-X, cuando el agua se empina agresivamente, ocurre a presiones mucho más bajas de lo que se pensaba anteriormente.

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Si bien es poco probable que encontremos esta nueva fase de hielo en cualquier parte de la superficie de la Tierra, es probable que sea un ingrediente común en el manto de la Tierra, así como en lunas grandes y planetas ricos en agua fuera de nuestro sistema solar.

Los hallazgos del equipo se informaron en la edición del 17 de marzo de 2022 de la revista. Exploración física B.

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El equipo de investigación había estado trabajando para comprender el comportamiento del agua a alta presión que puede estar presente dentro de planetas distantes.

Para hacer esto, Grande y el físico de la UNLV, Ashkan Salamat, colocaron una muestra de agua entre las puntas de dos diamantes redondos conocidos como celdas de yunque de diamante, una característica estándar en el campo de la física de alta presión. Aplicar un poco de fuerza a los diamantes ha permitido a los investigadores recrear presiones tan altas como las que se encuentran en el centro de la Tierra.

Al apretar la muestra de agua entre estos diamantes, los científicos dirigieron los átomos de oxígeno e hidrógeno en una variedad de arreglos diferentes, incluido el arreglo recién descubierto, Ice-VIIt.

La técnica de calentamiento por láser, la primera de su tipo, no solo permitió a los científicos observar una nueva fase del hielo de agua, sino que el equipo también descubrió que la transición a Ice-X se produjo a presiones casi tres veces más bajas de lo que se pensaba anteriormente: a 300 000 atmósferas en lugar de 1 millón. Esta transición ha sido un tema muy debatido en la comunidad durante varias décadas.

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«El trabajo de Zach demostró que esta transformación en un estado iónico ocurre a presiones mucho más bajas que nunca», dijo Salamat. «Es la pieza que falta y las mediciones más precisas jamás realizadas en el agua en estas condiciones».

El trabajo también recalibra nuestra comprensión de la composición de los exoplanetas, agregó Salamat. Les chercheurs émettent l’hypothèse que la phase Ice-VIIt de la glace pourrait exister en abondance dans la croûte et le manteau supérieur des planètes riches en eau attendues en dehors de notre système solaire, ce qui signifie qu’elles pourraient avoir des conditions habitables por la vida.

Referencia: «Transiciones de simetría impulsadas por la presión en H denso2O ice” de Zachary M. Grande, C. Huy Pham, Dean Smith, John H. Boisvert, Chenliang Huang, Jesse S. Smith, Nir Goldman, Jonathan L. Belof, Oliver Tschauner, Jason H. Steffen y Ashkan Salamat, 17 marzo 2022, Exploración física B.
DOI: 10.1103/PhysRevB.105.104109

Los colaboradores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore utilizaron una gran supercomputadora para simular el reordenamiento de los enlaces, prediciendo que las transiciones de fase deberían ocurrir precisamente donde fueron medidas por los experimentos.

Otros colaboradores incluyen a los físicos de la UNLV Jason Steffen y John Boisvert, el mineralogista de la UNLV Oliver Tschauner y científicos del Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad de Arizona.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

TAMPA, Fla. (WFLA) – Por primera vez en más de medio siglo, los astronautas despegarán de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida, la próxima semana.

Si todo va según lo planeado, la nave espacial Boeing Starliner en un cohete Atlas V se lanzará desde Cabo Cañaveral, lo que será la primera vez que humanos despeguen desde la estación espacial en casi 56 años.

La última vez que se lanzó un ser humano al espacio desde Ciudad del Cabo fue a bordo del Apolo 7 en 1968.

Los dos astronautas de la NASA asignados al primer vuelo espacial tripulado de Boeing, Butch Wilmore y Suni Williams, llegaron a su sitio de lanzamiento la semana pasada, poco más de una semana antes de su despegue programado para el 6 de mayo.

Wilmore y Williams volaron desde Houston al Centro Espacial Kennedy el 25 de abril y servirán como pilotos de pruebas para la cápsula Starliner de Boeing, que hace su debut con tripulación después de años de retrasos.

El Starliner, que despegará el viernes sobre un cohete Atlas, volará a la Estación Espacial Internacional para un crucero de prueba de una semana. Boeing está tratando de alcanzar a SpaceX, que lanza astronautas para la NASA desde 2020.

En los dos vuelos de prueba anteriores del Starliner de Boeing no había nadie a bordo. El primero, en 2019, no he aprobado a la estación espacial debido a problemas de software y otros. boeing repetí la demostración en 2022. Más recientemente, la cápsula era presa por problemas con los paracaídas y cinta inflamable que hubo que retirar.

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Wilmore enfatizó que se trataba de un vuelo de prueba destinado a descubrir todo lo que estaba mal.

“¿Esperamos que esto salga perfecto? Este es el primer vuelo humano de la nave espacial”, dijo a los periodistas. «Estoy seguro de que descubriremos cosas». Por eso hacemos esto.

La NASA contrató a SpaceX y Boeing hace una década, pagándoles miles de millones de dólares para transportar astronautas hacia y desde la estación espacial. La agencia espacial todavía quiere tener dos cápsulas para sus astronautas, incluso si la estación espacial cerrará en 2030.

«Es de vital importancia», señaló Wilmore.

Wilmore y Williams serán los primeros astronautas en viajar en un cohete Atlas desde el Proyecto Mercurio de la NASA a principios de los años 1960.

La Prensa Asociada contribuyó a este informe.

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

Anoche (30 de abril), el sol desató una llamarada solar extremadamente poderosa, provocando cortes de radio generalizados en toda la región del Pacífico. La erupción alcanzó su punto máximo a las 19:46 EDT (23:46 GMT) y terminó poco después a las 19:58 EDT (23:58 GMT).

Erupciones solares son erupciones de el solque emiten intensas ráfagas de radiación electromagnética. Se crean cuando la energía magnética se acumula en la atmósfera solar y se libera. Las erupciones solares se clasifican por tamaño en grupos de letras, siendo la clase X la más potente. Luego están las bengalas de Clase M que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase X, seguidas por las bengalas de Clase C que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase M, las bengalas de Clase B son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase C y finalmente, las bengalas de Clase A que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase B y tienen sin consecuencias notables en la Tierra.

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

La forma en que pensamos sobre los rayos tiende a ser algo direccional. Desciende del cielo en nítidos chorros eléctricos, el símbolo mismo del poder de la tormenta.

Pero no siempre caen rayos, y los científicos acaban de realizar una primera medición que puede ayudarnos a comprender cómo se forma esta poderosa fuerza de la naturaleza.

En cierto tipo de rayo que cae hacia el cielo, llamado rayo positivo ascendente, un equipo dirigido por el astrofísico Toma Oregel-Chaumont del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL) detectó y midió directamente la emisión de rayos x.

Los relámpagos positivos ascendentes son un tipo de relámpagos que comienzan con líderes cargados negativamente en un punto de gran altitud y se elevan gradualmente hacia el cielo para conectarse con una nube de tormenta antes de transferir una carga positiva al suelo. Y la detección de rayos X podría ayudar a mitigar los daños causados ​​por los rayos en todo el mundo.

«A nivel del mar, los rayos ascendentes son raros, pero podrían convertirse en el tipo dominante en altitudes elevadas». Oregel-Chaumont dice. «También pueden ser más dañinos porque durante un destello ascendente, el rayo permanece en contacto con una estructura por más tiempo que durante un destello descendente, dándole más tiempo para transferir la carga eléctrica».

Los rayos X son un conocido acompañamiento de los rayos. Los detectamos en destellos descendentes, de nube a tierra, y en destellos provocados por llamaradas, ambos durante la fase descendente negativa del aguijón líder. Y esto se detectó en la fase pico de relámpagos negativos ascendentes.

Pero según Oregel-Chaumont y su equipo, la detección de rayos X en la fase máxima de cuatro destellos positivos ascendentes que se originan en la Torre Säntis en Suiza es una nueva herramienta para comprender los rayos.

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«El mecanismo real por el cual los rayos se inician y propagan sigue siendo un misterio». ellos explican. «La observación de destellos ascendentes desde grandes estructuras como la Torre Säntis permite correlacionar las mediciones de rayos X con otras cantidades medidas simultáneamente, como observaciones por vídeo de alta velocidad y corrientes eléctricas».

Torre Santis en los Alpes de Appenzell. (EPFL)

La Torre Säntis tiene una ubicación privilegiada para el estudio de los rayos. Diseñada y utilizada como torre de telecomunicaciones y estación de monitoreo meteorológico, la estructura de 124 metros de altura (407 pies) se encuentra en la cima del Monte Säntis de 2.502 metros (8.209 pies) en los Alpes de Appenzell.

Sobresaliendo como un dedo en el cielo, es un objetivo principal para los rayos; de hecho, rayos de electricidad lo alcanzan unas 100 veces al año.

Debido a que es tan alto y tiene una vista clara desde las montañas cercanas, es un lugar excelente para registrar y analizar el comportamiento de los rayos. Los investigadores capturaron sus cuatro destellos ascendentes utilizando cámaras de alta velocidad; Incluso se grabó un destello a una impresionante velocidad de 24.000 fotogramas por segundo.

Estas cámaras permitieron a los investigadores diferenciar entre destellos ascendentes positivos que emiten rayos X y aquellos que no. La emisión de rayos X es muy breve, desaparece en el primer milisegundo después de la formación del líder y se correlaciona con cambios muy rápidos en el campo eléctrico, así como con la velocidad a la que cambia la corriente.

Según los investigadores, esto tiene implicaciones para mitigar el alcance de la destrucción causada por los rayos en las estructuras humanas.

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“Como físico, me gusta poder entender la teoría detrás de las observaciones, pero esta información también es importante para entender los rayos desde una perspectiva técnica” Oregel-Chaumont dice.

«Cada vez más estructuras de gran altitud, como turbinas eólicas y aviones, se construyen con materiales compuestos. Estos son menos conductores que metales como el aluminio, por lo que se calientan más, lo que los hace vulnerables a los daños causados ​​por los rayos dirigidos hacia arriba».

La investigación del equipo fue publicada en Informes científicos.

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