Horoscopo
Científicos han logrado crear diamantes a partir de botellas de plástico
En el experimento, se disparó con un láser una sola hoja delgada de plástico PET. Los potentes destellos de láser que golpearon la muestra de material laminar la calentaron brevemente hasta 6000 grados centígrados y, por lo tanto, generaron una onda de choque que comprimió el material a millones de veces la presión atmosférica durante unos pocos nanosegundos. Los científicos pudieron determinar que pequeños diamantes, llamados nanodiamantes, se formaron bajo una presión extrema. Crédito: HZDR / Blaurock
Un equipo de investigación está utilizando destellos láser para replicar el interior de los planetas de hielo, inspirando un nuevo método para crear pequeños diamantes.
Lo que sucede dentro de los planetas como[{» attribute=»»>Uranus and Neptune? An innovative experiment was carried out to find out by a global team led by the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), the University of Rostock, and France’s École Polytechnique. They used intense laser flashes to study what occurred when they shot a laser at a thin sheet of simple PET plastic.
As a consequence, the scientists were able to support their prior hypothesis that diamonds really do rain within the ice giants at the edge of our solar system. Another was that this technique would provide a brand-new approach to making nanodiamonds, which are needed, for example, in very sensitive quantum sensors. The team’s findings were recently published in Science Advances.
Extreme conditions occur in the interior of large icy planets like Neptune and Uranus, with pressure millions of times higher than on Earth and temperatures that can reach several thousand degrees Celsius. However, states like these can be briefly reproduced in the lab by using intense laser flashes to hit a sample of a film-like material, heat it to 6,000 degrees Celsius in the blink of an eye, and create a shock wave that compresses the material to a million times the atmospheric pressure for a few nanoseconds.
“Up to now, we used hydrocarbon films for these kinds of experiments,” explains Dominik Kraus, a physicist at HZDR and professor at the University of Rostock. “And we discovered that this extreme pressure produced tiny diamonds, known as nanodiamonds.”
However, since ice giants also contain significant quantities of oxygen, in addition to carbon and hydrogen, it was only partially able to replicate the interior of planets using these films. When looking for suitable film material, the researchers stumbled upon an everyday substance: PET, the resin used to make ordinary plastic bottles.
“PET has a good balance between carbon, hydrogen, and oxygen to simulate the activity in ice planets,” Kraus explains.
The team carried out their research using the Linac Coherent Light Source (LCLS), a powerful, accelerator-based X-ray laser, at the SLAC National Accelerator Laboratory in California. They utilized it to analyze what transpires when powerful laser flashes hit a PET film while simultaneously using two measuring techniques: X-ray diffraction to detect if nanodiamonds were created and so-called small-angle scattering to see how fast and how big the diamonds grew.
Oxygen facilitates the process
“The effect of the oxygen was to accelerate the splitting of the carbon and hydrogen and thus encourage the formation of nanodiamonds,” says Dominik Kraus, reporting on the results. “It meant the carbon atoms could combine more easily and form diamonds.” This further supports the assumption that it literally rains diamonds inside the ice giants. The findings are probably not just relevant to Uranus and Neptune but to innumerable other planets in our galaxy as well. While such ice giants used to be thought of as rarities, it now seems clear that they are probably the most common form of planets outside the solar system.
The team also encountered hints of another kind: In combination with the diamonds, water should be produced – but in an unusual variant. “So-called superionic water may have formed,” Kraus opines. “The oxygen atoms form a crystal lattice in which the hydrogen nuclei move around freely.” Because the nuclei are electrically charged, superionic water can conduct electric current and thus help to create the ice giants’ magnetic field. In their experiments, however, the research group was not yet able to unequivocally prove the existence of superionic water in the mixture with diamonds. This is planned to happen in close collaboration with the University of Rostock at the European XFEL in Hamburg, the world’s most powerful X-ray laser. There, HZDR heads the international user consortium HIBEF which offers ideal conditions for experiments of this kind.
Precision plant for nanodiamonds
In addition to this rather fundamental knowledge, the new experiment also opens up perspectives for a technical application: the tailored production of nanometer-sized diamonds, which are already included in abrasives and polishing agents. In the future, they are supposed to be used as highly-sensitive quantum sensors, medical contrast agents and efficient reaction accelerators, for splitting
CO2 for example. “So far, diamonds of this kind have mainly been produced by detonating explosives,” Kraus explains. “With the help of laser flashes, they could be manufactured much more cleanly in the future.”
The scientists’ vision: A high-performance laser fires ten flashes per second at a PET film which is illuminated by the beam at intervals of a tenth of a second. The nanodiamonds thus created shoot out of the film and land in a collecting tank filled with water. There they are decelerated and can then be filtered and effectively harvested. The essential advantage of this method in contrast to production by explosives is that “the nanodiamonds could be custom cut with regard to size or even doping with other atoms,” Dominik Kraus emphasizes. “The X-ray laser means we have a lab tool that can precisely control the diamonds’ growth.”
Reference: “Diamond formation kinetics in shock-compressed C─H─O samples recorded by small-angle x-ray scattering and x-ray diffraction” by Zhiyu He, Melanie Rödel, Julian Lütgert, Armin Bergermann, Mandy Bethkenhagen, Deniza Chekrygina, Thomas E. Cowan, Adrien Descamps, Martin French, Eric Galtier, Arianna E. Gleason, Griffin D. Glenn, Siegfried H. Glenzer, Yuichi Inubushi, Nicholas J. Hartley, Jean-Alexis Hernandez, Benjamin Heuser, Oliver S. Humphries, Nobuki Kamimura, Kento Katagiri, Dimitri Khaghani, Hae Ja Lee, Emma E. McBride, Kohei Miyanishi, Bob Nagler, Benjamin Ofori-Okai, Norimasa Ozaki, Silvia Pandolfi, Chongbing Qu, Divyanshu Ranjan, Ronald Redmer, Christopher Schoenwaelder, Anja K. Schuster, Michael G. Stevenson, Keiichi Sueda, Tadashi Togashi, Tommaso Vinci, Katja Voigt, Jan Vorberger, Makina Yabashi, Toshinori Yabuuchi, Lisa M. V. Zinta, Alessandra Ravasio and Dominik Kraus, 2 September 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abo0617
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Volver a los primeros días del universo parece algo que sólo sería posible en la ciencia ficción, pero los expertos han logrado encontrar algo muy lejano en las profundidades del tiempo y real.
Algunos de los astrónomos más importantes del mundo han descubierto algo «realmente sorprendente» ocurrido hace miles de millones de años que podría cambiar por completo la comprensión de nuestro universo.
Este es el resultado del estudio de los resultados de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del telescopio espacial James Webb de la NASA.
Esta tecnología extremadamente avanzada permite a los expertos estudiar las galaxias más antiguas del universo, dando una indicación de las condiciones que existían hace muchos, muchos años.
El universo tiene alrededor de 13,7 mil millones de años y un equipo de investigadores de la Universidad de Durham pudo observar datos conocidos como formación de barras apenas unos miles de millones de años después de que se formara el universo, lo cual es bastante sorprendente de comprender.
Esto es más que las observaciones anteriores del Telescopio Espacial Hubble, que ofrecen una visión de las condiciones de hace nueve mil millones de años.
Los hallazgos del equipo se publican en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
iStock
Los nuevos descubrimientos son más significativos que simplemente ofrecer una visión del pasado más lejana que antes. De hecho, la naturaleza de los hallazgos podría significar que es posible que sea necesario reevaluar nuestra comprensión de los primeros días del universo.
Esto se relaciona con las formaciones de barras, porque la presencia de estas formas más sedentarias es un indicador de ambientes más sedentarios, en comparación con la naturaleza más caótica de las galaxias durante su período de gestación anterior.
Zoe Le Conte es investigadora de doctorado en el Centro de Astronomía Extragaláctica del Departamento de Física de la Universidad de Durham y también es la autora principal de la investigación.
Le Conte dijo: “Las galaxias del universo primitivo están madurando mucho más rápido de lo que pensábamos. Esto es una verdadera sorpresa porque se esperaría que el universo en este punto fuera muy turbulento con muchas colisiones entre galaxias y mucho gas que aún no se ha convertido en estrellas.
“Sin embargo, gracias al Telescopio Espacial James Webb, estamos viendo muchas de estas barras mucho antes en la vida del Universo, lo que significa que las galaxias se encontraban en una etapa más avanzada de su evolución de lo que se pensaba anteriormente.
«Esto significa que tendremos que ajustar nuestra visión sobre la evolución temprana de las galaxias».
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Horoscopo
SpaceX lanza 23 satélites Starlink en el vuelo Falcon 9 desde Cabo Cañaveral – Spaceflight Now
Tras el histórico lanzamiento de dos satélites Galileo por parte de la Comisión Europea, SpaceX ha lanzado otro lote de sus propios satélites de Internet de alta velocidad Starlink. El lanzamiento del Falcon 9 el domingo por la noche marcó el 29º lanzamiento dedicado de satélites Starlink en 2024.
El despegue de la misión Starlink 6-54 desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 (SLC-40) en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral (CCSFS) tuvo lugar a las 6:08 p.m.EDT (2208 UTC).
El propulsor de primera etapa Falcon 9 que respalda esta misión, número de cola B1076 en la flota de SpaceX, se lanzó por decimotercera vez. Anteriormente apoyó los lanzamientos de Ovzon 3, Intelsat IS-40e, el vuelo número 26 de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS-26) de SpaceX y seis misiones Starlink.
Poco más de ocho minutos después del despegue, B1076 aterrizó en el dron SpaceX, “Simplemente lea las instrucciones”. Este fue el aterrizaje número 80 del JRTI y el aterrizaje de refuerzo número 301 hasta la fecha.
En una publicación en las redes sociales, Kiko Dontchev, vicepresidente de lanzamiento de SpaceX, señaló que el equipo completó una rotación de cinco horas desde JRTI a Puerto Cañaveral entre la llegada y la salida del dron para apoyar la misión Starlink 6-54.
Los 23 satélites Starlink se suman a los 5.874 actualmente en órbita, según cifras compiladas el 24 de abril por el astrónomo y experto en seguimiento orbital Jonathan McDowell. Antes de este lanzamiento, se lanzaron 633 satélites Starlink en 2024.
El miércoles, SpaceX anunció que los Estados Federados de Micronesia, un país insular en el Océano Pacífico al este de Australia, fue el último país en agregarse a la lista de países donde el servicio Starlink está disponible.
Aterrizar y aterrizar en el dron Solo lee las instrucciones pic.twitter.com/qbVzhByVZZ
– EspacioX (@SpaceX) 28 de abril de 2024
Salida del dragón
El lanzamiento de Starlink 6-54 se produce apenas unas horas después de que SpaceX Cargo Dragon se separara de la Estación Espacial Internacional para comenzar su viaje de aproximadamente 36 horas para aterrizar frente a la costa de Florida. El desacoplamiento tuvo lugar a la 1:10 p. m. EDT (5:10 p. m. UTC).
El aterrizaje del martes por la mañana concluirá la misión CRS-30. Estuvo acoplado a la ISS durante más de 30 días y regresará con más de 4.000 libros de experimentos científicos.
La operación es también otro paso importante hacia el lanzamiento de la primera misión tripulada de Boeing al puesto orbital utilizando su nave espacial Starliner.
Antes de que pueda realizarse ese lanzamiento, SpaceX debe mover su nave espacial Crew Dragon Endeavour desde el puerto orientado hacia adelante al puerto orientado hacia el espacio del módulo Harmony. Esta maniobra debería tener lugar el 2 de mayo.
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Los investigadores han descubierto una rara partícula de polvo en un meteorito, formada por una estrella distinta de nuestro sol. Utilizando tomografía avanzada con sonda atómica, analizaron la proporción única de isótopos de magnesio de la partícula, revelando su origen a partir de un tipo recientemente identificado de supernova que quema hidrógeno. Este avance proporciona una mejor comprensión de los eventos cósmicos y la formación de estrellas. Crédito: SciTechDaily.com
Los científicos han descubierto una partícula de meteorito con una proporción de isótopos de magnesio sin precedentes, lo que apunta a su origen en una supernova que quema hidrógeno.
La investigación ha descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre formado por una estrella distinta a nuestro sol.
El descubrimiento fue realizado por la autora principal, la Dra. Nicole Nevill y sus colegas durante sus estudios de doctorado en la Universidad de Curtin, quienes actualmente trabajan en el Instituto de Ciencias Lunares y Planetarias en colaboración con NASAen el Centro Espacial Johnson.
Meteoritos y granos presolares
Los meteoritos están formados principalmente por materiales formados en nuestro sistema solar y también pueden contener pequeñas partículas de estrellas nacidas mucho antes que nuestro sol.
Las pistas de que estas partículas, llamadas granos presolares, son reliquias de otras estrellas, se descubren analizando los diferentes tipos de elementos que contienen.
Técnicas analíticas innovadoras
El Dr. Nevill utilizó una técnica llamada átomo Sonda tomográfica para analizar la partícula y reconstruir la química a escala atómica, accediendo a la información escondida en su interior.
«Estas partículas son como cápsulas del tiempo celestes y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre», dijo el Dr. Nevill.
“Los materiales creados en nuestro sistema solar tienen proporciones de isótopos predecibles: variantes de elementos con diferente número de neutrones. La partícula que analizamos tiene una proporción de isótopos de magnesio distinta de cualquier otra cosa en nuestro sistema solar.
“Los resultados fueron literalmente fuera de este mundo. La proporción de isótopos de magnesio más extrema, de estudios anteriores de granos presolares, fue de alrededor de 1.200. El grano en nuestro estudio tiene un valor de 3.025, que es el valor más alto jamás descubierto.
«Esta proporción de isótopos excepcionalmente alta sólo puede explicarse por la formación de un tipo de estrella recientemente descubierta: una supernova que quema hidrógeno».
Avances en astrofísica
El coautor, el Dr. David Saxey, del Centro John de Laeter en Curtin, dijo que la investigación innova la forma en que entendemos el universo, ampliando los límites de las técnicas analíticas y los modelos astrofísicos.
«La sonda atómica nos proporcionó un gran nivel de detalle al que no habíamos podido acceder en estudios anteriores», afirmó el Dr. Saxey.
“La supernova que quema hidrógeno es un tipo de estrella que se descubrió recientemente, casi al mismo tiempo que estábamos analizando la pequeña partícula de polvo. El uso de la sonda atómica en este estudio proporciona un nuevo nivel de detalle que nos ayuda a comprender cómo se formaron estas estrellas.
Vinculando los resultados de laboratorio con los fenómenos cósmicos
El coautor, el profesor Phil Bland de la Escuela de Ciencias Planetarias y de la Tierra de Curtin, dijo que los nuevos descubrimientos del estudio de partículas raras en meteoritos nos permiten comprender mejor los eventos cósmicos más allá de nuestro sistema solar.
«Es simplemente asombroso poder relacionar mediciones a escala atómica en el laboratorio con un tipo de estrella recientemente descubierta».
La investigación titulada “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Polvo estelar rico en magnesio procedente de una supernova que quema hidrógeno » fue publicado en el Revista de astrofísica.
Referencia: “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Mg-rich Stardust from an H-burning Supernova” por ND Nevill, PA Bland, DW Saxey, WDA Rickard, P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman, L. Daly y SM Reddy, 28 de marzo de 2024, La revista de astrofísica.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad2996
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