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Cerca de la cima de una montaña submarina al oeste de la Dorsal Mesoatlántica, un paisaje escarpado de torres se alza desde la oscuridad.

Sus paredes y columnas de carbonato cremoso aparecen de un azul fantasmal a la luz de un vehículo operado remotamente enviado a explorar.

Varían en altura desde pequeñas estructuras del tamaño de cogollos hasta un monolito imponente que se eleva a 60 metros (casi 200 pies) de altura. Este es la Ciudad Perdida.

Descubierta por científicos en el año 2000, a más de 700 metros (2.300 pies) bajo la superficie, el Campo Hidrotermal de la Ciudad Perdida es el entorno de ventilación más longevo conocido en el océano. Nada igual se ha encontrado jamás.

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Durante al menos 120.000 años, y posiblemente más, el manto ascendente en esta parte del mundo ha reaccionado con el agua de mar para liberar hidrógeno, metano y otros gases disueltos al océano.

En las grietas y hendiduras de los respiraderos del campo, los hidrocarburos alimentan a comunidades microbianas novedosas incluso sin la presencia de oxígeno.

Las chimeneas que expulsan gases de hasta 40 °C (104 °F) albergan una abundancia de caracoles y crustáceos. Animales más grandes como cangrejos, camarones, erizos de mar y anguilas son raros, pero aún están presentes.

A pesar de la naturaleza extrema del entorno, parece estar repleto de vida, y los investigadores creen que merece nuestra atención y protección.

En 2024, los investigadores anunciaron la recuperación sin precedentes de roca del manto en forma de una muestra de núcleo de 1.268 metros de largo extraída del Campo Hidrotermal de la Ciudad Perdida. Se espera que el núcleo pueda proporcionar evidencia crucial sobre cómo surgió la vida en la Tierra hace miles de millones de años en condiciones preservadas en los minerales.

Si bien probablemente existan otros campos hidrotermales como este en los océanos del mundo, este es el único que los vehículos operados remotamente han podido encontrar hasta ahora.

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Los hidrocarburos producidos por los respiraderos de la Ciudad Perdida no se formaron a partir de dióxido de carbono atmosférico o luz solar, sino por reacciones químicas en el fondo marino profundo.

Debido a que los hidrocarburos son los componentes básicos de la vida, esto abre la posibilidad de que la vida se originara en un hábitat como este. Y no solo en nuestro planeta.

«Este es un ejemplo de un tipo de ecosistema que podría estar activo en Encélado o Europa en este mismo momento», afirmó el microbiólogo William Brazelton a Anna Kusmer en The Smithsonian en 2018, refiriéndose a las lunas de Saturno y Júpiter.

«Y quizás Marte en el pasado».

A diferencia de las chimeneas volcánicas submarinas llamadas fumarolas negras, que también se han señalado como un posible primer hábitat, el ecosistema de la Ciudad Perdida no depende del calor del magma.

Las fumarolas negras producen principalmente minerales ricos en hierro y azufre, mientras que las chimeneas de la Ciudad Perdida producen hasta 100 veces más hidrógeno y metano.

Los respiraderos de calcita de la Ciudad Perdida también son mucho, mucho más grandes que las fumarolas negras, lo que sugiere que han estado activos durante más tiempo.

El monolito más alto se llama Poseidón, en honor al dios griego del mar, y se eleva a más de 60 metros de altura.

Justo al noreste de la torre, mientras tanto, hay un acantilado con breves ráfagas de actividad. Los investigadores de la Universidad de Washington describieron los respiraderos aquí como ‘llorando’ con fluido para producir «racimos de crecimientos de carbonato delicados y multifacéticos que se extienden hacia afuera como los dedos de manos levantadas».

Desafortunadamente, los científicos no son los únicos atraídos por ese terreno inusual.

En 2018, se anunció que Polonia había obtenido los derechos para extraer minerales del fondo marino alrededor de la Ciudad Perdida. Si bien no hay recursos valiosos que extraer en el propio campo termal, la destrucción de los alrededores de la ciudad podría tener consecuencias imprevistas.

Cualquier pluma o descarga, provocada por la minería, podría fácilmente extenderse sobre el notable hábitat, advierten los científicos.

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Algunos expertos están, por lo tanto, pidiendo que la Ciudad Perdida sea incluida en la lista de Patrimonio Mundial, para proteger esta maravilla natural antes de que sea demasiado tarde.

Durante decenas de miles de años, la Ciudad Perdida ha sido un testimonio de la fuerza perdurable de la vida.

Sería muy propio de nosotros arruinarla.

Una versión anterior de este artículo fue publicada en agosto de 2022.

A medida que envejecemos, las marcas químicas en nuestro ADN cambian lentamente. Ahora, un estudio revela que esta «deriva» en las células madre intestinales está impulsada por la inflamación y una alteración en la señalización celular, y podría ayudar a explicar por qué nuestro riesgo de cáncer colorrectal aumenta con la edad.

El equipo internacional de investigadores ha denominado este proceso deriva asociada al envejecimiento y al cáncer de colon (ACCA, por sus siglas en inglés), e implica cambios en la metilación del ADN que pueden «activar» o «desactivar» los genes sin alterar el ADN, un fenómeno conocido como cambios epigenéticos.

En este caso, la deriva conduce al silenciamiento gradual de los genes que ayudan a suprimir la formación de tumores, lo que permite que el riesgo de cáncer se acumule en cada vez más células del intestino, mucho antes de que aparezcan los tumores.

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«Observamos un patrón epigenético que se vuelve cada vez más evidente con la edad», afirma el biólogo molecular Francesco Neri, de la Universidad de Turín en Italia.

Partiendo de lo que ya se sabía –que la deriva epigenética ha sido vinculada al cáncer, y que el riesgo de cáncer colorrectal aumenta con la edad–, los investigadores estudiaron tejido de colon humano sano y tumores de cáncer de colon, buscando patrones comunes de metilación.

Encontraron patrones similares de silenciamiento de genes en individuos mayores y en tejido canceroso, lo que sugiere un proceso subyacente común.

Experimentos adicionales en modelos de ratón y organoides (mini-intestinos cultivados en el laboratorio) ayudaron a los investigadores a establecer qué estaba impulsando la deriva y cómo se estaba propagando, y confirmaron que era única del intestino.

El enfoque se centró en las criptas intestinales, pequeños bolsillos en el revestimiento del intestino que albergan células madre que renuevan el revestimiento intestinal. Los experimentos demostraron que la deriva ACCA se origina dentro de estas células madre y luego se expande a medida que las criptas se dividen y se propagan.

Esto es lo que está sucediendo: el aumento de la inflamación, la reducción de la señalización del crecimiento y la disminución de los niveles de hierro en las células madre de las criptas intestinales se combinan para alterar los procesos que ordenan la metilación, lo que lleva a la desactivación de los genes, de una manera que potencialmente permite el desarrollo del cáncer.

«Con el tiempo, se desarrollan más y más áreas con un perfil epigenético más antiguo en el tejido», afirma la bióloga molecular Anna Krepelova, de la Universidad de Turín. «A través del proceso natural de división de las criptas, estas regiones se agrandan continuamente y pueden seguir creciendo durante muchos años».

«Cuando no hay suficiente hierro en las células, permanecen marcas defectuosas en el ADN. Y las células pierden su capacidad para eliminar estas marcas».

A medida que las criptas impulsadas por células madre se dividen y se multiplican, los parches de tejido con perfiles epigenéticos más antiguos y propensos al cáncer se expanden gradualmente. Esto crea más focos insalubres en todo el intestino con el tiempo.

La inflamación, el desequilibrio de hierro y la disminución de la señalización del crecimiento pueden acelerar la deriva epigenética, lo que significa que el proceso de envejecimiento y el aumento de la vulnerabilidad al cáncer pueden ocurrir antes en el intestino de lo que se pensaba.

Estas zonas de peligro variarán entre las personas, al igual que el riesgo de cáncer, pero ahora sabemos más sobre cómo el cáncer colorrectal tiene más oportunidades de comenzar a medida que envejecemos.

Animadoramente, en organoides, los investigadores pudieron ralentizar e incluso revertir parcialmente la deriva epigenética aumentando la captación de hierro o restaurando señales específicas de crecimiento celular.

«Esto significa que el envejecimiento epigenético no tiene por qué ser un estado fijo y final», afirma Krepelova. «Por primera vez, estamos viendo que es posible modificar los parámetros del envejecimiento que se encuentran en el núcleo molecular de la célula».

La investigación ha sido publicada en Nature Aging.

Científicos han descubierto recientemente una nueva forma de rastrear la reentrada incontrolada de basura espacial.

Al entrar en la atmósfera, los fragmentos de desechos espaciales crean ondas sónicas que pueden ser detectadas por instrumentos terrestres, normalmente enfocados en lo que ocurre bajo nuestros pies: los sensores sísmicos que monitorean los retumbos internos de nuestro inquieto planeta.

No se trata solo de una teoría: el científico planetario Benjamin Fernando, de la Universidad Johns Hopkins, y el ingeniero Constantinos Charalambous, del Imperial College London, pusieron a prueba su hipótesis con la reentrada de 2024 del módulo orbital Shenzhou-15.

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Los datos recopilados por los sensores sísmicos proporcionaron mediciones precisas, no solo de la reentrada en sí, sino también de su velocidad, rango de altitud, tamaño, ángulo de descenso y el momento de su fragmentación al caer.

«Las observaciones de la fragmentación en cascada y multiplicativa ofrecen información sobre la dinámica de desintegración de los desechos, con implicaciones claras para la conciencia situacional espacial y la mitigación de riesgos de desechos», escriben los investigadores en su artículo.

La basura espacial es una preocupación creciente. Según un informe de abril de 2025 de la Agencia Espacial Europea, se estima que hay 1.2 millones de piezas de basura espacial potencialmente peligrosas en órbita alrededor de la Tierra, y ese número solo va a aumentar a medida que más satélites alcanzan el final de su vida útil.

Una nave espacial «muerta» de este tipo no puede ser comunicada ni controlada; si colisiona con otro fragmento de basura, o su órbita decae lo suficiente como para reingresar, todo lo que podemos hacer es observar.

Sin embargo, según Fernando y Charalambous, podemos observar de manera mucho más efectiva de lo que pensábamos. Conocer dónde, a qué altura, a qué velocidad y cómo se fragmentó un objeto de basura espacial que reingresa puede ayudarnos a comprender mejor la dinámica de la reentrada atmosférica y rastrear dónde es probable que caigan los fragmentos.

Un boom sónico es lo que ocurre cuando un objeto viaja más rápido que la velocidad del sonido en un medio. El nombre es un poco engañoso: no es una explosión discreta, sino más bien una estela, una onda de choque formada por ondas de presión que se mueven hacia afuera y se comprimen en forma de cono detrás del objeto que se mueve a gran velocidad.

Los objetos que entran en la atmósfera terrestre desde el espacio a menudo caen más rápido que la velocidad del sonido, alcanzando velocidades supersónicas e incluso hipersónicas. Se deslizan a través de la atmósfera, dejando tras de sí un cono de energía acústica que puede ser escuchado por los oyentes en su camino como una explosión.

Los sensores sísmicos están diseñados para detectar señales acústicas provenientes de las profundidades de la Tierra. Sin embargo, los investigadores razonaron que estos instrumentos podrían ser capaces de rastrear el cono de Mach acústico de la basura espacial que cae.

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El 2 de abril de 2024, el módulo orbital descartado Shenzhou-15 reingresó a la atmósfera terrestre sobre el sur de California. Con 2.2 metros (7.2 pies) y 1.5 toneladas métricas, era lo suficientemente grande y pesado como para representar un peligro tanto para la aviación como para la infraestructura terrestre, lo que lo convierte en un caso de prueba perfecto para este tipo de seguimiento.

Los investigadores accedieron a la Red Sísmica del Sur de California y a la Red Sísmica de Nevada, de acceso público, y buscaron evidencia del paso del módulo. Encontraron firmas consistentes con el boom del cono de Mach golpeando la superficie de la Tierra y reconstruyeron el vuelo final y la destrucción del objeto.

Según los datos sísmicos, el módulo viajaba a una velocidad de alrededor de Mach 25 a 30, lo que era consistente con la caracterización orbital previa del objeto, que determinó su velocidad en aproximadamente 7.8 kilómetros (4.8 millas) por segundo.

Los investigadores también encontraron que, si bien la primera parte de la caída produjo una sola señal de boom grande, posteriormente se descompuso en una compleja serie de múltiples señales de boom más pequeñas, lo que coincide con informes terrestres de la fragmentación del objeto.

En última instancia, el módulo se quemó inofensivamente en la atmósfera al caer, pero los resultados muestran que las características de un vuelo de reentrada pueden ser rastreadas de manera efectiva y precisa por las estaciones sísmicas. Para los objetos que podrían no quemarse por completo, esto podría ayudar algún día a localizar el campo de escombros más probable para las piezas que caen al suelo.

«Debido a que estos objetos necesariamente reingresan a la atmósfera a velocidades supersónicas, si los fragmentos más grandes impactan el suelo, lo harán antes de que se detecten sus booms sónicos», escriben los investigadores. «Sin embargo, la detección y el seguimiento basados en métodos seismoacústicos permiten localizar los desechos de forma más rápida y precisa de lo que sería posible de otro modo.»

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Otra preocupación es la dispersión de partículas de tamaño aerosol potencialmente peligrosas que pueden liberarse a medida que el objeto se quema y se rompe. Conocer cómo se desarrollan estos estados de falla podría ayudar a los científicos a modelar dónde y cómo se dispersan estas nubes.

Por ahora, las reentradas incontroladas siguen siendo precisamente eso. Si bien es posible que no podamos prevenirlas, la nueva investigación muestra una forma en que podemos utilizar herramientas de acceso público para observar y comprender cómo caen.

La investigación ha sido publicada en Science.

Un estado cuántico de la materia ha aparecido en un material donde los físicos consideraban que era imposible, lo que obliga a replantearse las condiciones que rigen el comportamiento de los electrones en ciertos materiales.

El descubrimiento, realizado por un equipo internacional de investigadores, podría impulsar avances en la computación cuántica, mejorar la eficiencia electrónica y optimizar la detección y la obtención de imágenes.

Este estado, descrito como una fase de semimetal topológico, se había predicho teóricamente que aparecería a bajas temperaturas en un material compuesto por cerio, rutenio y estaño (CeRu₄Sn₆), antes de que los experimentos verificaran su existencia.

A temperaturas extremadamente bajas, CeRu₄Sn₆ alcanza un punto de criticidad cuántica, donde el material oscila entre cambios de fase, en condiciones tan frías que las fluctuaciones cuánticas dominan, transformando efectivamente el material en un charco de ondas en lugar de una niebla de partículas.

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Lo sorprendente de este estudio es que la criticidad cuántica puede dar lugar a estados que se creían definidos por las interacciones entre partículas, como el comportamiento de los electrones como portadores de carga discretos.

«Este es un paso fundamental», afirma el físico Qimiao Si, de la Universidad de Rice en Estados Unidos.

«Nuestro trabajo demuestra que efectos cuánticos potentes pueden combinarse para crear algo totalmente nuevo, lo que podría ayudar a dar forma al futuro de la ciencia cuántica.»

En física, la topología se refiere a la geometría de las estructuras materiales. Ciertos estados topológicos pueden proteger las propiedades de las partículas, a diferencia de cómo las partículas vecinas podrían sacudirlas e interrumpir su comportamiento.

Entender los estados topológicos suele requerir unir propiedades en mapas similares a partículas, algo que un material no se cree que tenga en condiciones de criticidad cuántica.

Tanto la criticidad cuántica como la topología son útiles en los materiales por diferentes razones. Tenerlas en combinación podría dar lugar a una nueva clase de materiales con una gran sensibilidad en sus respuestas cuánticas y una estabilidad fiable.

Cuando los investigadores enfriaron CeRu₄Sn₆ a cerca del cero absoluto y aplicaron una carga eléctrica, observaron un fenómeno conocido como el efecto Hall en los electrones que transportaban corriente a través del material. Esencialmente, la corriente se dobló hacia un lado.

Según los investigadores, esta fue una señal clara de efectos topológicos. El efecto Hall suele requerir un campo magnético para desviar los electrones, pero en este caso no había ningún campo magnético presente. En cambio, la trayectoria de la corriente estaba siendo moldeada por algo inherente al material.

«Esta fue la clave que nos permitió demostrar sin lugar a dudas que la visión predominante debe ser revisada», dice la física Silke Bühler-Paschen, de la Universidad Tecnológica de Viena.

Además, los científicos descubrieron que donde el material era más inestable en términos de sus patrones de electrones, ahí era donde el efecto topológico era más fuerte; las fluctuaciones cuánticas críticas en realidad estabilizaron la nueva fase descubierta.

Aún queda mucho trabajo por hacer. Los investigadores quieren ver si este estado cuántico se puede encontrar en otros materiales, para establecer cuán general es.

También quieren examinar más de cerca la topología observada aquí y las condiciones precisas necesarias para que sea posible.

«Los hallazgos abordan una laguna en la física de la materia condensada al demostrar que las fuertes interacciones electrónicas pueden dar lugar a estados topológicos en lugar de destruirlos», dice Si.

«Además, revelan un nuevo estado cuántico con una importancia práctica sustancial.»

«Saber qué buscar nos permite explorar este fenómeno de manera más sistemática», añade.

«No es solo una visión teórica, es un paso hacia el desarrollo de tecnologías reales que aprovechen los principios más profundos de la física cuántica.»

La investigación ha sido publicada en Nature Physics.

A veces, la ciencia puede ser dolorosamente lenta. Los datos llegan en pequeñas dosis, la verdad se filtra y la veracidad resulta viscosa.

El experimento de laboratorio más largo del mundo es una muestra de paciencia científica. Lleva en marcha de forma continua casi un siglo, bajo la atenta supervisión de varios custodios y muchos espectadores, y avanza gota a gota.

Todo comenzó en 1927, cuando el físico Thomas Parnell de la Universidad de Queensland en Australia llenó un embudo cerrado con el fluido más espeso conocido: el brea, un derivado del alquitrán que antes se utilizaba para sellar barcos contra el mar.

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Tres años después, en 1930, Parnell cortó el tallo del embudo, como una cinta en un evento, dando inicio al Experimento de la Gota de Brea. A partir de entonces, la sustancia negra comenzó a fluir.

Al menos, en cierto sentido. A temperatura ambiente, la brea puede parecer sólida, pero en realidad es un fluido 100 mil millones de veces más viscoso que el agua.

Tuvieron que pasar ocho años para que la primera gota finalmente cayera en el vaso de precipitados de abajo. Luego, las gotas cayeron a un ritmo de aproximadamente una cada ocho años, ralentizándose solo después de que se instaló aire acondicionado en el edificio en la década de 1980.

Hoy, 96 años después de que se cortara el embudo, solo nueve gotas en total han goteado. La última fue en 2014.

Los científicos esperan que otra gota caiga en algún momento de la década de 2020, pero todavía están esperando.

Nadie ha visto realmente caer una gota directamente, a pesar de todas las miradas atentas. El experimento ahora se transmite en vivo, pero varios fallos en el pasado han hecho que cada momento crucial se nos escape.

Después de Parnell, el físico John Mainstone asumió las funciones de cuidador en 1961. Lamentablemente, ambos murieron sin llegar a ver caer una gota con sus propios ojos.

Mainstone fue custodio durante 52 años. En 2000, perdió una gota porque una tormenta eléctrica interrumpió la transmisión en vivo. Falleció solo unos meses antes de que la siguiente gota se filtrara en abril de 2014.

El profesor de física Andrew White es el tercer y actual custodio del experimento de la gota de brea, vigilando la esperada décima gota.

El experimento de laboratorio más largo del mundo apenas ha comenzado.