Agua superenfriada

¿Nunca habéis dejado una botella de agua en el congelador y, pese a estar horas enfríándose, al sacarla seguía en estado líquido? ¿Y, una vez depositada sobre la mesa, se os ha congelado de golpe? ¿No? ¿En serio…? Eh… Bueno, a mí en realidad tampoco, pero se ve que ocurre a menudo y podéis ver el fenómeno en este vídeo.

Para los que leéis desde el móvil, el enlace: http://www.youtube.com/watch?v=lISK1YFcZBM

Esto tiene que estar trucado, no puede ser, bla, bla, bla…

¡Vaya si puede ser! Para explicarlo, os vamos a dejar primero patidifusos con la siguiente afirmación:

La temperatura es el resultado directo de la velocidad a la que vibran las moléculas. La vibración produce colisiones y fricción entre ellas, lo que genera calor.
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¿Quién construyó las estatuas de la isla de Pascua?

Probablemente hayáis visto decenas de fotos de las cabezas que vigilan la Isla de Pascua pero, como me pasaba a mí, a lo mejor no se os había ocurrido pensar que un cráneo necesita algo que lo sostenga…

Fuente: mentalfloss.com

¡¿Tienen cuerpos?! ¡Agh, que alguien me ayude a recoger del suelo los pedazos rotos de mi realidad! 

Al parecer, se conoce la existencia de los cuerpos de las cabezas de la Isla de Pascua desde 1919 pero, comparadas con el emblemático paisaje salpicado de rostros de piedra sobresaliendo por encima del suelo tras ser enterrados durante años por ceniza volcánica, cualquier foto de una excavación arqueológica mostrando sus cuerpos poco detallados y cubiertos de tierra no parecían ser un buen reclamo publicitario.
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Respuestas XIX: ¿Cómo producen electricidad las anguilas?

Pese a haber recibido un par de propuestas interesantes esta semana, un programa de depredadores en National Geographic Channel (cuela la publicidad disimuladamente) que estaba viendo ayer me dejó con más preguntas que respuestas, yo mismo me pregunto “¿De dónde sacan la electricidad las anguilas eléctricas?“.

Ni siquiera ellas tienen cara de saberlo. Crédito, aquí.

En primer lugar, ¿se llaman anguilas eléctricas porque realmente producen electricidad? ¿O son como los peces voladores o las hormigas de fuego, que ni vuelan ni queman?
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¿Qué son las nebulosas planetarias?

¿Quién no ha visto alguna vez, paseando por internet, esta imagen descrita como “el ojo de Dios“?

El nombre oficial con el que fue bautizado este objeto tras su descubrimiento, por gente no condicionada por la religión, es “la nebulosa de la hélice“.

Se trata de una nebulosa planetaria, una nube de gas de forma curiosa que se encuentra a 700 años luz de la Tierra que mide 2.5 años luz de diámetro. Recordemos que un año luz equivale a 9.460.528.400.000 kilómetros o 9.46 billones de kilómetros.

Pese a lo espectacular que pueda resultar a primera vista, tampoco tiene nada de especial dentro de su categoría. Las nebulosas planetarias son algo bastante común y suelen tan llamativas que inspiran nombres estrafalarios, como por ejemplo la nebulosa del esquimal

Por su supuesto parecido a un esquimal encapuchado (puede variar según la droga que hayas tomado).

… O la nebulosa de la rodaja de limón.

La verdad es que  el parecido de esta no lo puedo poner en duda.

¿Y cuál es el mecanismo que permite la creación de patrones tan variopintos?

Como ya he explicado alguna vez, las estrellas brillan gracias a los procesos de fusión nuclear que se dan en el núcleo: la presión y la temperatura en su interior son tan grandes que los átomos pueden llegar a fusionarse para formar otros elementos, algo que sólo ocurre en condiciones extremas inimaginables. Esto, a su vez, libera una cantidad de energía enorme.

Una estrella de masa similar a la del sol está fusionando constantemente hidrógeno en su núcleo para convertirlo en helio. En otras palabras, el núcleo de una estrella es una explosión termonuclear constante, cuyas ondas expansivas están contenidas por las presión que ejerce sobre ella toda la masa que lo rodea.

Cuando el peso de la masa que compone las capas exteriores de la estrella, que tienden a presionar hacia el centro por efecto de la gravedad, iguala la fuerza con la que el núcleo “explota” constantemente, entonces la estrella está en equilibrio y, mientras le queden reservas de hidrógeno, podrá continuar convirtiéndolo en helio, lo que liberará una gran cantidad de calor que hará brillar el gas de la estrella para que nos pongamos morenos.

Pero las reservas son limitadas.

Cuando empieza a agostarse el hidrógeno, el núcleo va quedándose gradualmente sin material que fusionar y va perdiendo potencia, por lo que no es capaz de contrarrestar la presión que ejerce sobre él peso de la estrella. Toda la masa de las capas externas comprime el núcleo debilitado hasta llega un punto en que la presión es suficiente para que le helio empiece a fusionarse para generar elementos más pesados, como el oxígeno y el carbono, reavivando la explosión.

Algo crucial ocurre durante este proceso. Mientras la estrella fusionaba hidrógeno en helio, la temperatura del núcleo de la estrella rondaba los 15.000.000ºC pero, cuando el núcleo se comprime tanto y empieza a fusionar el helio, su temperatura llega hasta 100.000.000ºC.

Cuando las cosas se calientan, se expanden, y las estrellas no son una excepción. Impulsadas por el calor del núcleo, las capas externas de la estrella empiezan a separarse y todo el conjunto empieza a crecer hasta llegar al punto que la estrella puede expandirse hasta alcanzar 70 veces su tamaño original.

En el centro de toda esta masa en expansión queda el núcleo, una débil esfera blanca de carbono y oxígeno que sigue fusionando material lentamente y que no tiene suficiente masa como para ejercer la fuerza gravitatoria necesaria para mantener las capas exteriores unidas. El núcleo que queda pasa a ser un nuevo tipo de estrella muy densa, una enana blanca, de tamaño similar a un planeta, mientras a su alrededor su antiguo “cuerpo” va difuminándose por el espacio.

Por suerte o por desgracia, tan sólo hay unas 1.000  nebulosas planetarias catalogadas, no porque sean un fenómeno extraño o difícil de encontrar si no porque, entre 10.000 y 50.000 años después de que las capas de la estrella empiecen a difuminarse por el espacio, el gas termina tan disperso que es imposible observarlo.

Oye, y eso de que se llame nebulosa planetaria, ¿Tiene algo que ver con la formación de planetas? :S

No, la verdad es que no. El nombre hace referencia a la forma de anillo en la que queda dispuesta el gas, similar al camino que sigue la órbita de un planeta.

¿Por qué es rosa el agua del lago Hillier?

En Ciencia de Sofá somos muy poco partidarios de que saquéis los móviles en modo avión en medio de un vuelo para echar fotos por la ventana y ponerles ochocientos hashtags antes de subirlas a Facebook nada más aterrizar, pero si voláis por encima de esto, tenéis nuestro beneplácito.

¿La fábrica de “Okey“?

Estaríais sobrevolando el lago Hillier, en Middle Isand, una isla de unos 5 kilómetros y medio de largo al sur de Australia. El lago mide 600 metros de largo y 200 de ancho y está rodeado de espesos bosques de ecualilpto y maleluca, una de estas plantas que los artículos citan como si fueran lo más normal del mundo, pero que nadie conoce. Muchas páginas de internet poco fiables dicen que “la ciencia no puede explicar el color de este lago”, pero eso es totalmente falso.
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La Serpiente del Faraón

Esta entrada no es una lección de historia ni una broma con connotaciones sexuales, sino la demostración de una de nuestras reacciones químicas favoritas.

Este extraño fenómeno ocurre al aplicar una llama sobre un montón de tiocianato de mercurio (Hg(SCN)2), un polvo blanco descubierto en 1821 por Friedrich Wohler. Solía venderse como material pirotécnico porque, siendo sinceros, alguien supo sacar provecho a esta reacción tan espectacular, pero en esa época no pareció tenerse en cuenta que esta reacción es tóxica a varios niveles.

Antes de empezar a explicar la reacción química, añadamos otro elemento visual.

Venga, va.

Toda la química está basada en coger un número de cosas y combinarlas entre sí formar otras nuevas, sin añadir o perder material por el camino.

Siguiendo esta lógica,  dos moléculas de tiocianato de mercurio se descomponen en otras sustancias al aplicarles una llama, y una de ellas es el sulfuro de carbono (CS2), un líquido altamente inflamable que además puede liberar ácido sulfúrico en contacto con la humedad de la atmósfera.

No es un panorama muy alentador pero, sin tener eso en cuenta, esto es lo que ocurre cuando el sulfuro de carbono producido durante la reacción entra en contacto con el aire.

Se forma dióxido de carbono (CO2), aunque eso no es ni de lejos lo peor. Además, el azufre que estaba combinado con el carbono se combina con el oxígeno para dar lugar al dióxido de azufre, un gas tóxico que irrita las mucosas y los pulmones, pudiendo provocar la asfixia en concentraciones suficientemente altas.

Por otro lado, otro de los productos derivados de la descomposición del tiocianato de mercurio es el tetranitruro de carbono.

Esta sustancia es la que compone la columna sólida que se forma durante la reacción. Aunque, Al ser un sólido, podría parecer inofensivo, este compuesto también puede descomponerse parcialmente debido al calor, emitiendo nitrógeno (prácticamente lo único que no es dañino de esta reacción) cianógeno, un gas constituido por dos moléculas de cianuro, un veneno extremadamente nocivo que se encuentra en pequeñas dosis en las semillas de manzana (en esta entrada calculábamos cuántas semillas de manzana tendrías que comer para morir envenenado).

Por si no habíamos acumulado toxinas acumuladas hasta el momento, aún falta ver qué le ocurre al último producto de la descomposición del tiocianato, el sulfuro de mercurio, al entrar en contacto con la atmósfera.

El sulfuro de mercurio (HgS) es un polvo rojizo que compone el cinabrio (el mineral natural del que se extrae el mercurio). Al reaccionar con el oxígeno de la atmósfera, genera aún más dióxido de azufre y mercurio puro que, como todos sabemos, no conviene tocar.

¿Y dónde confluyeron todos esto factores tóxicos, Herr Wissenschaft von Sofa?

Pues resulta que, dada la espectacularidad de la reacción, empezó a venderse en Alemania con el nombre de Pharaoschlangen como producto pirotécnico. Los niños, siendo niños, se comían los residuos sólidos que quedaban de la “serpiente” y, claro, morían intoxicados por un cóctel fatal de cianuro, mercurio y tal vez ácido sulfúrico. Obviamente, el material tuvo que ser retirado del mercado.

Después del tostón, dejamos otro vídeo de la reacción (por algún motivo, es muy relajante y satisfactorio ver todos esos tentáculos formándose). Podéis saltar al minuto 1:20 para ver la acción directamente.

La isla de las serpientes

La semana pasada hablábamos de la Isla Sentinel del Norte, un lugar inexplorado gracias a sus espesos bosques y habitantes tribales violentos. 
Hoy tratamos otro pedazo de tierra extraño en medio del mar: la Ilha da Queimada Grande, a unos 34 kilómetros de la costa brasileña de Peruíbe.
Esta isla es el único hogar de la yarará dorada, o bothrops insularis, una especie de serpiente que puede llegar a medir casi 1,20 metros de largo (aunque no suelen superar los 70 centímetros) y que quedó atrapada en la isla cuando esta se separó del resto del continente hace unos 11.000 años

Como consecuencia de ello, las serpientes se han adaptado para cazar algunas aves migratorias, las únicas presas ocasionales que llegan a la isla. Además de poseer un veneno cinco veces más potente que el de las serpientes del continente (como sus presas vuelan, tienen que asegurarse de dejarlas bien tiesas), estos reptiles han aprendido a encaramarse incluso a las ramas más frágiles de los árboles, enrollándose alrededor con su cola. Se cree que la yarará dorada también come ranas, otros lagartos e incluso recurre al canibalismo, pero la inaccesibilidad de la isla impide a los investigadores estudiarlas a fondo.
¿Cómo que inaccesible? En la imagen no hay acantilados muy pronunciados.

Los acantilados en sí no son un problema, aunque la costa rocosa tampoco facilita los desembarcos. 
Lo que pasa es que hay tantas serpientes en esta isla tan pequeña (tiene un área de unos 0.43 kilómetros cuadrados), que a cada puñetero paso que das te encuentras con una serpiente venenosa. Se estima que en Ilha da Queimada Grande hay una serpiente por metro cuadrado, aunque a los habitantes de la costa más cercana les parece una estimación ridícula y sostienen que podría haber hasta 5 por metro cuadrado.
Sea cual sea la cifra, hay tantas serpientes venenosas en el lugar que la marina brasileña prohibió poner un pie en esa isla, y no precisamente para proteger a las serpientes. 
En los pueblos costeros hay varias historias sobre la Ilha da Queimada Grande y ninguna de ellas la hemos podido verificar con una fuente fiable en internet, desde un pescador que se acercó a la isla a coger plátanos y apareció en su barco a la deriva, muerto y cubierto de sangre (que seguramente es una versión exageradísima de “un tío fue, le mordió una serpiente y murió“), hasta la muerte del guarda del faro y su familia, en cuya habitación se colaron varias serpientes una noche, lo que les obligó a salir del faro hacia el bosque y fueron atacados por las serpientes de los árboles.

Sea verdad o ficción, la perspectiva de una lluvia de 
serpientes no es tranquilizadora.

A todo esto, la yarará dorada está considerada una especie en peligro de extinción, no porque nadie se atreva a cazarlas, sino porque vive en un espacio tan reducido y aislado que cualquier cosa, desde un incendio al propio declive poblacional por endogamia, podría acabar con su linaje

Respuestas XVIII: ¿Por qué quedan los ojos rojos en las fotos?

Ana Vilches nos pregunta, “¿Por qué salen los ojos rojos en las fotografías?”.
Es una pregunta rápida de responder.
Nuestras pupilas son transparentes. Si las vemos de color negro es porque gran parte de la luz que las atraviesa es absorbida en el interior del ojo y el resto termina reflejándose en sus paredes hasta volverse difusa. La poca luz que logra salir del ojo otra vez a través de la pupila es tan débil que la luminosidad del ambiente la enmascara del todo, algo así como lo que pasa cuando tienes la luz encendida de noche y no puedes ver lo que hay al otro lado de la ventana.
Cuando las pupilas reciben una gran cantidad de luz, éstas se contraen para proteger el interior del ojo pero, si las condiciones lumínicas son adecuadas, podemos burlar este mecanismo. Usando una fuente potente y rápida, como el flash de una cámara, las pupilas no tienen tiempo de contraerse y una gran cantidad de luz se cuela en el interior de nuestros ojos
Retina humana. Fuente, aquí.

Toda esta luz llega hasta la retina, que tiene una tonalidad rojiza debido a la gran cantidad de vasos sanguíneos que la recorren, y rebota por el interior del ojo. Como las pupilas no tienen tiempo de contraerse antes de que termine el fogonazo del flash, los rayos de luz tienen una apertura más grande por dónde volver a salir al exterior y, cuando lo hacen, aparecen con el característico color anaranjado o rojizo que han adoptado dentro del globo ocular.
Da como asquete ahora, ¿no?
Como ocurre tan rápido, no podemos observar este fenómeno a simple vista pero, por suerte, la cámara toma la foto en el preciso instante en el que el interior de los ojos se ilumina y podemos disfrutar de él antes de aplicarle rápidamente el corrector de ojos rojos.
Por supuesto, la entrada no termina aquí.
Si se os ha cruzado un gato en la carretera, habréis visto sus ojos brillar con fuerza iluminados por los faros del coche. El efecto puede observarse incluso al iluminar algunos animales con una linterna. 
Fuente, aquí.
Si le enfocas una linterna en la cara a un amigo por la noche lo máximo que consigas es que se tape con las manos y emita un quejido molesto pero, al hacer lo mismo a un gato, un perro, una vaca o un pez abisal, sus ojos te van a devolver un brillo intenso. 
Esto se debe a que los animales nocturnos o que viven en condiciones de muy poca luz, tienen que conseguir aprovechar el más mínimo vestigio de luz para poder ver algo. Para ello, sus ojos se han adaptado, desarrollando una capa detrás de la retina que refleja la luz que recibe para volver a enfocarla: el tapetum lucidum.
Si la fuente de luz es suficientemente potente, esta capa reflectora, que es prácticamente un espejo, la vuelve a proyectar a través de las pupilas del animal, cambiando de color según la especie o la tonalidad de los ojos del propio animal.
¿Cómo es esa capa en realidad? Pista: su nombre en latín, tapetum lucidum, significa algo así como tapiz radiante, lo que va bastante bien encaminado.
Nadie imaginaba que diseccionar un globos oculares de vaca podría ser tan bonito.

Océanos bioluminiscentes

En el siguiente vídeo, el surfista Joel Puckett se desliza entre las olas por la noche, mientras el agua se ilumina a medida que la tabla acaricia la superficie distorsionada del mar. 


¡Vaya! ¡Qué espectáculo tan bello! ¡Me pregunto cuál será el elegante fenómeno físico o químico que provoca tan extasiante efecto! 

Es este muchacho:

 “Te ensiende o k ase?”

Se trata de un dinoflagelado, que viene del griego, dinos, “giratorioy del latín, flagelum, “látigo”, en referencia al apéndice que utiliza para cumplir su objetivo en la vida: nadar en círculos, la máxima aspiración de cualquier organismo microscópico que forma parte del plánkton.
Pese a que, normalmente, estos animales no representan peligro alguno, si se dan las condiciones apropiadas, estos organismos se reproducen como locos y pueden llegar a concentrarse hasta 10 millones de individuos por litro de agua, tiñendo el mar de rojo con sus cuerpos. De ahí que al fenómeno se lo conozca como marea roja. Gráficamente:

Ya empieza a perder el encanto, ¿eh?
Todos estos dinoflagelados acumulados empiezan a liberar neurotoxinas que matan a los peces de la zona y se depositan en los organismos que se alimentan por filtración, como los moluscos, pudiendo llegar a afectar a los humanos a través de su ingestión. 
Espacio patrocinado por Gazpacho Don Simón.
Pero no todo va a ser tan tétrico.

En contadas ocasiones, de entre las 1.555 especies de dinoflagelados existentes, la que se reproduce de manera descontrolada es una de las 18 que poseen propiedades bioluminiscentes, generadas en su interior por la interacción entre una encima (luciferasa) y una proteína (luciferina), usando el oxígeno como catalizador.

Como, al fin y al cabo, ni siquiera al plánkton le gusta ser devorado, estos animales han desarrollado un curioso sistema de defensa: al ser movidos, se activa su mecanismo bioluminiscente. De esta manera, cuando un depredador pasa nadando cerca, provocando perturbaciones en el agua, los dinoflagelados empiezan a relucir y el brillo termina ahuyentándolo (los peces no lo consideran un espectáculo bonito).

De ahí que el constante roce con la tabla de surf del vídeo, o el propio romper de las olas, los mantenga encendidos y existan fotos así.

Y, ahora, avancemos un paso más hacia el precipicio.
Durante siglos ha habido testimonios de marineros que afirmaban haber visto el mar brillar y navegar durante muchas horas por inmensas extensiones de agua que emitían luz propia y se extendían en todas direcciones hasta el horizonte. El fenómeno era conocido como “mar lechoso” y, por supuesto, el fenómeno solía atribuirse a causas divinas.
Por suerte, en nuestros tiempos nos ha llegado la respuesta a este enigma, también desde el cielo, en forma de imagen de satélite.
La mancha brillante del borde inferior derecho no es un churretón hecho con el pincel de Photoshop, sino una extensión de 15.400 kilómetros cuadrados cubierta de plánkton bioluminiscente (el churro mide más de 250 kilómetros de largo).
Ah, sintiendo aguar la fiesta, por muy bonitos que resulten los dinoflagelados brillantes, también son tóxicos (probablemente mucho más que los normales). Pueden provocar infecciones de oído sólo por nadar entre ellos, así que de bebérselos ni hablemos.

Y, nada, dejamos algunas imágenes más del fenómeno en todo su esplendor.

(Fuente

¿Qué es un “arcoiris de fuego”?

Ocurre pocas veces, y aún menos con la intensidad de la siguiente imagen, pero a lo mejor alguna vez os hayáis encontrado con algo parecido a esto entre las nubes:

Informalmente, se les llama “arcoiris de fuego”. Pero, pese a que estéticamente es un nombre muy apropiado para este fenómeno, lo que aparece en la imagen no es un arcoiris, y mucho menos hay fuego involucrado en su formación. En realidad, su nombre técnico es arco circumhorizontal, un nombre muchísimo más romántico que irradia poesía. Por desgracia, es un espectáculo difícil de observar porque su formación requiere unas condiciones meteorológicas muy concretas.

En primer lugar, se necesita la presencia de cirros, nubes altas que contienen cristales hielo. Pero no vale cualquier cristal de hielo: deben tener forma aplanada y hexagonal para conducir la luz de manera adecuada.

NEXT.

Sólo uno de los 35 tipos de cristales de hielo que existen puede propiciar la aparición de un arco circumhorizontal pero es que, además, el sol tiene alzarse unos 58º por encima del horizonte para que la luz incida sobre ellos en el ángulo adecuado. Esto significa que en latitudes extremas no podrá observarse el fenómeno, ya que el sol nunca llega a estar tan alto en el cielo.

Y, por si eso no fuera suficiente, los cristales de hielo tienen que estar dispuestos horizontalmente en la atmósfera para que los rayos solares puedan entrar en su interior en un ángulo que los obligue a actuar como un prisma. Al atravesarlos, por tanto, la luz solar que se descompondrá en los colores primarios.

La diferencia entre este fenómeno y un arcoiris normal es que, mientras las gotas de agua de la lluvia que generan un arcoiris dispersan los rayos de sol descompuestos en todas las direcciones, los cristales de hielo hexagonales dirigen la luz una dirección concreta. De ahí que aparezcan en un lugar muy localizado.

No hay mucho más que explicar sobre este tema, así que dejaré algunas imágenes para vuestro disfrute.

Crédito: Dehk.

(Fuente)

La aerolínea a la que pertenezca el avión de esta foto tiene en sus manos la mejor campaña publicitaria de la historia.

 

[Actualización 14/06/2015]: casi dos años después de escribir esta entrada he podido ver un arcoiris de fuego personalmente sobre Barcelona y mi amigo Pablo Hernández ha sacado las siguientes fotos. La verdad es que ha sido una pasada.

 

 

 

Y ahora viene el mensaje de siempre.

National Geographic dice que si sois fans de Ciencia de Sofá y os gustaría suscribiros a la revista durante un año a un precio irrisorio y, encima, recibir varios obsequios de regalo sólo por ser vosotros, podéis hacer click sobre la siguiente imagen que os llevará a la entrada donde os explico la oferta.