L’exposició als leds blancs augmenta el risc de càncer

Un estudi realitzat per un equip internacional sota la direcció de l‘Institut de Salut Global de Barcelona ha observat que existeix una associació entre l’exposició continuada i elevada a la llum blava durant la nit i un major risc de patir dos tipus de càncer: de mama en dones i de pròstata en homes.

On es troba la llum blava durant la nit en la nostra societat? Doncs en gran part de l’enllumenat urbà que ens estan instal·lant, els LEDs que emeten llum blanca. Això pel que respecta a l’exterior, mentre que en el interior de les cases les principals fonts de llum blava són els dispositius digitals com les pantalles de tauletes i mòbils. Així doncs, la llum blanca no és innòcua i és un factor de risc que cal tindre en compte. L’article complet es pot veure en la revista científica d’accés lliure Environmental Health Perspectives.

Per tant la tecnologia LED que ens han estat venent com a eficient, ecològica i com una llum de futur torna a rebre una patacada. Si fa uns mesos es va demostrar que la instal·lació dels LEDs ha fet augmentar la superfície il·luminada del planeta i, en conseqüència, el consum i la contaminació lumínica, ara l’avís és encara més potent. Els LED de llum blanca són dolents, és a dir, nocius per a la salut humana. Aquesta és una sospita que teníem els que ens dediquem a la investigació sobre l’enllumenat nocturn i els seus efectes i que ara confirma un article científic.

Tots els LEDs de llum blanca tenen un component més o menys important de llum blava. Si no fora així la llum no seria blanca ja que necessitem almenys el roig, el verd i el blau per formar el blanc. Usualment per quantificar la contribució de llum blava a la llum blanca global d’una làmpada s’utilitza l’anomenada Temperatura de color. LEDs de llum molt blanca solen dir-se de llum freda i tenen una temperatura de color molt alta (4000-6500 K) mentre que els LEDs de llum càlida tenen un aspecte groguenc amb temperatures per davall de 3000-2700 K. En aquest cas el pic del blau és relativament poc important encara que existeix. De fet, fa dos anys l’Associació Americana de Metges ja recomanava instal·lar sempre LEDs de temperatura de color igual o menor de 3000 K.

“L’Agència Internacional de Recerca en Càncer de l’OMS (IARC) ha classificat el treball en torn de nit com a probable cancerigen en humans. Hi ha evidències que apunten a una relació entre el treball nocturn exposat a la llum artificial, que implica disrupció del ritme circadià, i els càncers de mama i de pròstata. En aquest estudi volíem esbrinar si l’exposició a la llum durant la nit a les ciutats pot tenir alguna influència en l’aparició d’aquests dos tipus de càncer”, ha declarat Manolis Kogevinas, investigador d’ISGlobal i coordinador de l’estudi. “Sabem que en funció de la seua intensitat i longitud d’ona, la llum nocturna, i especialment la llum d’espectre blau, pot disminuir la producció i secreció de melatonina“, ha afirmat Martin Aubé, professor de física en el CÉGEP de Sherbrooke (Canadà) i coautor de l’estudi.

El nostre cervell regula els ritmes dia/nit a partir de la presència o absència de llum blava ambiental. En la foscor, la glàndula pineal segrega l’hormona melatonina que regula processos cel·lulars, endocrins i fisiològics. Però si la llum blanca blavosa nocturna dels nostres carrers es cola per les finestres, s’inhibeix la producció de melatonina, causant insomni, augment del risc d’atacs de cor, estrès i malalties psíquiques, així com ara s’ha demostrat amb aquest estudi, un major risc de càncer de pròstata en homes i de mama en dones.

La recerca s’ha realitzat en el marc del projecte MCC-Spain, cofinançat pel Consorci de Recerca Biomèdica en Xarxa d’Epidemiologia i Salut Pública (CIBERESP), i ha comptat amb dades mèdiques i epidemiològics de més de 4.000 persones d’entre 20 i 85 anys d’onze comunitats autònomes. La informació sobre l’exposició nocturna a la llum artificial a l’interior es va recopilar mitjançant entrevistes personals, mentre que els nivells de llum exterior només es van avaluar a Madrid i Barcelona, ​​les úniques ciutats de les que es va poder obtenir imatges nocturnes preses pels astronautes de l’Estació Espacial Internacional.

En els resultats obtinguts a les dues ciutats es va observar que els participants exposats a nivells més alts de llum blava van tenir entre 1,5 i 2 vegades més risc de patir càncer de mama i de pròstata, respectivament, comparat amb la població menys exposada.

Ariadna García, investigadora d’ISGlobal i primera autora de l’estudi, afirma: “Donada la ubiqüitat de la llum artificial nocturna, determinar si incrementa o no el risc de càncer és un assumpte de salut pública. Arribats a aquest punt, cal fer estudis addicionals que puguin disposar de més dades individuals utilitzant per exemple sensors de llum, per mesurar els nivells de llum en espais interiors. Seria també important dur a terme aquesta investigació en persones joves que utilitzen extensament pantalles que emeten llum d’espectre blau“.

Actualment les imatges preses pels astronautes de l’Estació Espacial són la nostra única manera de conèixer a gran escala el color de l’enllumenat exterior i l’avanç en l’aplicació dels LED blancs que emeten llum en l’espectre blau a les nostres ciutats“, comenta Alejandro Sánchez de Miguel, científic de l’Institut d’Astrofísica d’Andalusia-CSIC i la Universitat d’Exeter.

Així que aquelles administracions públiques que alegrement estan instal·lant-nos les noves i suposades làmpades ecològiques LED s’ho haurien de fer mirar. Per sort existeixen solucions tecnològiques fàcils d’implementar: els LED PC Ambre, sense pràcticament blau i que s’estan instal·lant als municipis veritablement conscients del problema de l’enllumenat públic.

Article original:

Evaluating the Association between Artificial Light-at-Night Exposure and Breast and Prostate Cancer Risk in Spain (MCC-Spain Study), Environ Health Perspect; DOI:10.1289/EHP1837, Abril 2018.

 

Més informació:

Un estudi relaciona l’exposició nocturna a la llum blava amb els càncers de mama i de pròstata, ISGlobal, 25 d’abril 2018

Se relaciona la exposición nocturna a la luz azul con los cánceres de mama y próstata, IAA, 25 d’abril 2018

El exceso de luz por la noche se asocia a un riesgo más elevado de cáncer, La Vanguardia, 26 d’abril 2018

Imatge:

1.- Barcelona. Imatge cortesia de the Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center. http://eol.jsc.nasa.gov

TESS, el nou caçador de planetes

La cacera de planetes extrasolars continua. La nova missió TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, enviada a l’espai dimecres passat a bord d’un Falcon 9 de SpaceX, descobrirà milers de nous planetes fora del nostre sistema solar, incloent-hi aquells que puguen suportar vida.

La missió Kepler de la NASA, llançada ara fa 9 anys, arriba a la seua fi després d’haver detectat més de 3000 planetes. Primerament amb una cerca dirigida al voltant de la constel·lació del Cigne. Després, sense giroscopis suficients per afinar la punteria, i gràcies a una genialitat d’un enginyer de la NASA, continuant la cerca amb el programa estès K2.  En tots dos casos, per construcció de la missió, els planetes trobats s’ha situat sempre en unes zones molt concretes del cel. Però, qué hi ha a la resta del firmament inexplorat?

La missió TESS ha vingut a suplir aquesta mancança. Ara s’escombrarà pràcticament tot el cel per buscar planetes extrasolars a tot arreu. Aquesta pretensió tindrà, però, un cost. TESS “només” podrà vigilar de prop 200000 de les estrelles més brillants i més pròximes situades a menys de 300 anys-llum de nosaltres. Per una banda s’imposarà un fort esbiaixament a la mostra d’estels amb possibles planetes ja que no sabrem res d’estels llunyans però, per altra banda, coneixerem millor el nostre entorn d’aquest racó de la Galàxia. I com he dit, en totes les direccions de l’espai ja que TESS cobrirà una àrea estel·lar 400 vegades més gran que la que mai ha observat Kepler.

Els científics de l’equip de TESS esperem molt de la missió. Segurament es catalogaran diversos milers de nous planetes en totes les direccions del cel. D’aquests es creu que uns 300 seran d’una mida similar a la Terra o bé de tipus super-Terres, d’una mida no major de dues vegades el nostre planeta.

Durant els dos anys de la durada nominal de la missió, els sensors de TESS captaran simultàniament, i correlativament, tots els estels brillants situats en cadascun dels 26 sectors diferents de 24º x 96º en que s’ha dividit el cel. Cada sector serà observat per les càmeres un mínim de 27 dies seguits, mesurant la brillantor de cada estrella brillant durant cicles de 2 minuts.

TESS observarà només estels brillants. Això serà ben diferent al que es fa encara a la missió Kepler. De fet els estels estudiades per TESS seran de 30 a 100 vegades més brillants que les que mai ha observat Kepler. Més brillants implica més pròxims però també permet que els planetes descoberts per TESS puguen ser estudiats molt més fàcilment des d’observatoris terrestres o des d’altres telescopis espacials com el Hubble o el futur James Webb.  Això permetrà determinar des de terra amb tècniques cada vegada més acurades si el planeta és rocós, gasós, com és la seua atmosfera i, en un futur ben pròxim, si s’hi detecten biotraçadors que ens assenyalen possible vida.

El mètode per descobrir planetes al voltant d’estrelles que usa TESS, com també ho fa Kepler, és senzill i delicat alhora. És l’anomenat mètode dels trànsits. Si una estrella té un planeta i aquest passa per davant del seu disc estel·lar vist des de la Terra, es produirà una petita baixada de la seua brillantor, de la mateixa manera com  s’esdevingué quan Venus passà per davant del Sol l’any 2012. La detecció de planetes amb aquest mètode només és factible si l’estel, el planeta i la Terra es troben aproximadament alineats. Si no és així, si el planeta, vist des de la Terra, creua per dalt o per baix de l’estel, serà indetectable.

Tot és fantàstic però encara hi ha més. Les potents càmeres de TESS segur que troben, per atzar o de manera dirigida, altres objectes fins ara desconeguts. Els científics de la missió pensen que fins a 20000 cossos nous seran descoberts en les imatges captades: nous asteroides, planetes errants, nans marrons, o, qui ho sap, alguns objectes que ni podem imaginar.

Una fantàstica etapa de grans troballes se’ns presenta en un futur ben pròxim.

Imatges:

1.- El satèl·lit TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), que es mostra aquí en una il·lustració conceptual, identificarà els exoplanetes que orbiten les estrelles més brillants que hi ha al costat del nostre sistema solar. NASA.
2.- TESS situat en la còfia d’un Falcon 9 de Space X moment abans de l’enlairament.
3.- Vídeo. Com TESS escanejarà el cel quasi completament durant dos anys. NASA.
4.- Aquesta animació mostra com una baixada de la brillantor observada d’una estrella pot indicar la presència d’un planeta que passa davant d’ella, un mètode conegut com a trànsit. NASA’s Goddard Space Flight Center.
5.- Vídeo. El satèl·lit TESS se situarà en una òrbita que completa dues voltes a la Terra cada vegada que la Lluna orbita una vegada. NASA.

Parlant del cel fosc al Museu de les Ciències de Conca

Amb motiu del Mes Internacional de l’Astronomia i de la Nit Mundial en Defensa de la Llum de les Estrelles vaig ser invitat per AstroCuenca, divendres passat, 20 d’abril, al Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha a Conca per parlar del Cel Nocturn i de la seua protecció.La província de Conca gaudeix, en general, d’un cel fosc de molta qualitat. Per això i, per protegir-lo, s’acaba de crear la reserva Starlight de cel fosc, el Parque Astronómico de la Serranía de Cuenca. Com a president de Cel Fosc, vaig tindre l’honor de començar les activitats programades per celebrar la declaració amb la conferència: El cielo nocturno y sus amenazas. ¿Son compatibles la preservación del medio ambiente y la iluminación de nuestras calles?

La invenció de la bombeta elèctrica ens ha permès ampliar les relacions humanes després de la posta del Sol. Ja no vivim només en les hores diürnes, ara som més lliures per disposar de més temps d’oci. No obstant això, aquest avanç tecnològic té les seues conseqüències negatives. L’excés de la il·luminació dels nostres carrers i les nostres cases ha generat un nou tipus de contaminació provocada per la cultura de llum. Es té la creença que a més llum, hi ha mes seguretat, més benestar, més riquesa. És així realment? Després d’una introducció sobre les causes físiques de la contaminació lumínica, em vaig centrar en els efectes que aquesta contaminació causa sobre l’astronomia i la pèrdua del cel nocturn, sobre els ecosistemes i sobre la salut humana. Finalment vaig parlar de com una il·luminació responsable pot millorar la nostra visió del cel estrellat.

Després de la xarrada i les sempre interessants preguntes sobre els efectes dels LEDs blancs a causa de la forta emissió en la banda del blau ens anàrem a observar en les afores de la ciutat. He d’agrair José María Sánchez, astrònom del Museu i a Joaquín Álvaro, President d’AstroCuenca, la seua amabilitat.

Veient de prop el naixement dels planetes

El mirar fotos de quan tenies hores o dies de vida sempre fa gràcia. Imagineu, doncs, la gràcia que em fa veure imatges de com va néixer el nostre Sistema Solar i el planeta que trepitgem. No el nostre exactament, sinó d’altres similars. Això és el que s’ha aconseguit amb l’instrument SPHERE, instal·lat en el telescopi Very Large Telescope (VLT) de l’Observatori Europeu del Sud a Xile. S’ha pogut veure, amb un detall sense precedent, els discos de gas i pols formats al voltant d’un grapat d’estels joves.

La formació estel·lar es dóna en els núvols moleculars gegants. Aquests núvols, freds i densos, contenen, bàsicament, hidrogen molecular H2. A causa d’alguna classe de pertorbació, com per exemple l’explosió d’una supernova pròxima, aquests núvols es tornen inestables gravitatoriament i poden fragmentar-se localment per col·lapsar per formar una nova estrella i, segurament un sistema de planetes a partir d’un disc de gas i pols.

Aquesta col·lecció de discos protoplanetaris observats amb l’instrument SPHERE prové de l’estudi sistemàtic d’un grapat d’estels, la majoria objectes T Tauri, un tipus d’estrelles molt joves, amb menys de 10 milions d’anys d’edat i variables en brillantor. I, resulta que aquests estels tan i tan joves, quasi bebès, encara conserven part de la nebulosa d’on es van formar. Aquest gas en forma de disc pla, conté gas, pols (grans de silicats) i petites roques de grandàries d’uns centenars de metres anomenades  planetesimals. Encara que sembla que aquests discos observats no tenen planetes formats, aquests ingredients seran les peces necessàries per a la formació en pocs milers d’anys de nous planetes i, per tant, nous sistemes planetaris que observaran els futurs astrònoms.

Aquestes imatges són extraordinàries, no només perquè estem veient en directe com s’estan creant nous estels i possiblement planetes sinó que són representacions dels nostres orígens en aquesta Terra que trepitgem. El Sistema Solar tenia una estructura similar en les primeres etapes de la seua formació fa uns 4600 milions d’anys. Els discos observats presenten una gran varietat de formes, grandàries i estructures, i, potser, fins i tot, efectes que poden ser planetes en formació.

L’objectiu principal de l’instrument SPHERE és detectar i caracteritzar, mitjançant imatges directes, exoplanetes gegants que orbiten estrelles pròximes. Aquest és un repte important ja que aquests planetes es troben molt a prop de les estrelles amfitriones i es caracteritzen per tenir una brillantor molt més baixa. En una imatge normal la llum procedent de l’estrella és tan intensa que emmascara completament la feble llum que prové d’un objecte com un disc de pols o un planeta.

Per això mateix, el disseny de SPHERE s’ha basat en la necessitat d’obtenir el major contrast possible en l’entorn immediat de l’estrella. Per fer visibles els discos de pols o els possibles exoplanetes, l’instrument SPHERE combina diverses tècniques avançades. La primera és utilitzar òptica adaptativa per corregir en temps real els efectes de la turbulència atmosfèrica; les imatges obtingudes són molt més nítides i el contrast millora. La segona tècnica es basa en l’ús d’un coronògraf que, amb un petit disc opac, bloqueja la llum procedent de l’estrella central: la relació de contrast augmenta encara més.

La majoria d’aquestes imatges s’obtingueren com a part del sondeig  DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Les distàncies d’aquestes estrelles joves caçades en el procés de formar nous planetes oscil·len entre 230 i 550 anys llum de la Terra.

SPHERE està aconseguint uns resultants impressionants, no només en la caracterització d’estels joves sinó també en l’estudi d’objectes del Sistema Solar, com es pot observar en aquesta galeria d’imatges espectaculars.

Imatges:

1.- Image espectacular del disc de pols al voltant de l’estel jove IM Lupi obtinguda per l’instrument SPHERE instal·lat en el Very Large Telescope. Col·laboració ESO/H. Avenhaus et al./DARTT-S.
2.- Discos polsosos al voltant de diverses estrelles joves observats per l’instrument SPHERE instal·lat en el Very Large Telescope. Col·laboracions ESO/H. Avenhaus et al./E. Sissa et al./DARTT-S i SHINE
3.- Vídeo: Molt endins del capoll fred i turbulent d’un núvol molecular es troben nombroses estrelles en les primeres fases de formació. Un d’aquestes protoestrelles acull un disc polsegós on les nanes marrons o els planetes podran formar-se algun dia. NCSA / NASA / A. Kritsuk i M. Norman (UC San Diego) i A. Boley (Univ. De Florida)

Estudiar els fenòmens atmosfèrics violents des de l’espai

Els fenòmens associats a les tempestes que ocorren a l’atmosfera terrestre encara no estan compresos totalment. Els raigs, llamps i trons en són els trets més característics però aquests es produeixen en la baixa atmosfera. Però des de l’espai, des de fa anys, s’observen altres fenòmens fins i tot més violents que no s’entenen encara. Per tractar d’explicar el problema global de les tempestes, dilluns passat, dia 2, es llançà  la missió ASIM (The Atmosphere Space Interactions Monitor) per instal·lar-se a l’exterior de l’Estació Espacial Internacional (ISS). La Universitat de València lidera aquest projecte de ciència de l’atmosfera.

L’objectiu principal de la missió ASIM és estudiar la correlació (mateix lloc, mateix temps) entre els esdeveniments lluminosos transitoris (TLE, Transient luminous events, per les seues inicials en anglès) i els flaixos terrestres de raigs gamma (TGF, Terrestrial gamma ray flashes) que es produeixen a l’atmosfera superior per sobre de les tempestes.

Els esdeveniments lluminosos transitoris (TLE) són descàrregues d’energia electromagnètica en l’atmosfera superior, molt per sobre del que observem des de la superfície terrestre. Els TLE inclouen sprites o espectres vermells, dolls blaus i follets (i molts més), encara que els més comuns són els sprites. Els TLE es produeixen per sobre de les tempestes, la qual cosa significa que mentrestant els raigs s’activen en la baixa atmosfera.

L’sprite és una descàrrega elèctrica que es produeix per sobre dels núvols cumulonimbe en tempestes intenses en la part de l’atmosfera anomenada mesosfera. Per sota té una estructura tipus filamentosa blava que pot assolir 30 quilòmetres d’alçada i en la seva part superior forma una espurna lluminosa vermell-ataronjada.

Els flaixos de raigs gamma terrestres (Terrestrial gamma-ray flashes o TGFs en anglès) són esclats de raigs gamma produïts en l’atmosfera de la Terra. Els TGFs registrats duren ben poc, entre 0,2 i 3,5 mil·lisegons, però poden presentar energies de fins a 20 MeV. Els científics també han detectat emissions de positrons i electrons energètics. Probablement són causats per intensos camps elèctrics produïts per sobre o a l’interior de grans tempestes elèctriques però el seu origen no està clar.

L’objectiu principal de la missió ASIM és estudiar la correlació (mateix lloc, mateix temps) entre els esdeveniments de llum transitòria (TLE) i les flaixos de raigs gamma terrestres (TGF). Això s’aconsegueix amb els dos instruments, un instrument òptic per observar els TLE i un detector d’altes energies de raigs X i raigs gamma per observar els TGF. Els dos instruments implementen algorismes d’activació avançats per a la identificació d’aquests esdeveniments.

Producció hipotètica de flaixos de raigs gamma terrestres (TGF) propers a un raig impulsat per ones electromagnètiques irradiades per un gran pols de llum.

La Universitat de València participa en la missió espacial ASIM, per analitzar els fenòmens violents de l’atmosfera. El professor d’Astronomia de la Universitat de València Víctor Reglero dirigeix l’equip internacional que ha dissenyat aquest instrument de recerca espacial. ASIM ha sigut desenvolupat durant dotze anys per equips danesos, noruecs i de l’estat espanyol.

Un conjunt de 40 persones dels camps de la recerca i les tecnologies de la Universitat de València, la Universitat Politècnica de Catalunya, l’Institut d’Astrofísica d’Andalusia-CSIC i l’Institut Nacional de Tècniques Aeroespacials (INTA) amb diverses empreses, entre les quals destaquen Aciturri i Iberespacio de Madrid i Vacuum Projects i Alcupla de València han realitzat un treball intens per desenvolupar l’instrument principal MXGS (els sistemes òptics).

Aquests treballs continuen la tradició de disseny de missions científiques de la Universitat de València començats el 1992 amb LEGRI (Low Energy Gamma Ray Imager) com a part de la plataforma MINISAT-01 llaçada l’abril de 1997, amb la missió d’Alta Energia Integral (2002) de l’Agència Espacial Europea i Uffo en el satèl·lit rus Lomonosov (2016). Un element clau de la missió actual ASIM ha sigut el disseny, fabricació i qualificació per a vol dels sistemes òptics d’Alta Energia (Màscares Codificades) de MXGS.

ASIM arribà a l’Estació Espacial Internacional en un vehicle de transport SpaceX Dragon després d’haver estat llançat per un coet Falcon de Spacex des de Cap Canyaveral (EUA) el passar el 2 d’abril.

Una vegada arribat a l’estació s’instal·larà ASIM en la seua ubicació, a l’exterior i l’extrem del mòdul europeu Columbus en una operació delicada pels seus tres-cents quilos de pes que exigixirà l’ús del braç robòtic i l’eixida d’astronautes, i que durarà una setmana en gravetat zero, i finalment s’encendrà.

Es preveu que els instruments a bord d’ASIM estiguen operatius uns dos anys, que seran dos anys de treball d’operacions i anàlisis al Centre de Dades, que tindrà seus compartides a la Universitat de Dinamarca, a la Universitat de Bergen a Noruega i a la Universitat de València, al Campus de Burjassot-Paterna.

Imatges:

1.- Logo del projecte ASIM.
2.- Representació de fenòmens elèctrics en l’alta atmosfera. Wikipèdia Commons.
3.- Un sprite sobre Laos, vist des de l’Estació Espacial Internacional. Imatge de la NASA cortesia de Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, Goddard Space Flight Center. Text de Michon Scott.
4.- Com les tempestes envien partícules a l’espai. NASA/Goddard Space Flight Center. Part d’una sèrie d’imatges de l’esdeveniment.
5.- Producció hipotètica de flaixos de raigs gamma terrestres (TGF) propers a un raig. Wikipèdia Commons.