RAW SCIENCE FILM FESTIVAL 2016

Our film “Life behind the stars”  (formerly Not Only Starstuff) is now finalist in the 3rd annual Raw Science Film Festival,  Los Ángeles, CA.  More about this festival here:  http://www.rawscience.tv/

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Prebiotic molecules in the cold space

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Prebiotic molecules in the cold space

In this conceptual image there is a dense molecular cloud visible from the newly formed surface of a planet. Molecular clouds are accumulations of cosmic matter that is composed of organic and inorganic molecules. The dust grains in a cosmic molecular cloud are mainly composed of crystalline silicates covered with ice of H2O, NH3, and CO2. The main molecule constituent is H2-He, but other molecules also occur as NH3, CO, and complex organic molecules.

The gas and dust accumulation prevents that the electromagnetic radiation from nearby stars goes inside the cloud. But cosmic rays have enough energy to reach the darkest interior of dense molecular clouds and trigger chemical reactions that create these complex and sometimes prebiotic molecules.
So cosmic rays play an important role in the generation of prebiotic molecules in deep space regions.

 

Moléculas prebióticas en el frío espacio

En esta imagen conceptual hay una nube molecular densa visible desde la superficie de un planeta recién formado. Las nubes moleculares densas son acumulaciones de materia que se compone de moléculas orgánicas e inorgánicas. Los granos de polvo en una nube molecular se componen principalmente de silicatos cristalinos cubiertos de hielo de H2O, NH3 y CO2. El principal constituyente molécula es H2-He, pero otras moléculas también se producen como NH3, CO, y moléculas orgánicas complejas.

La acumulación de gas y polvo impide que la radiación electromagnética de las estrellas cercanas llegue dentro de la nube. Pero los rayos cósmicos tienen suficiente energía para alcanzar el interior más oscuro de las nubes moleculares densas y desencadenar reacciones químicas que crean estas moléculas complejas  a veces prebióticas.

Así los rayos cósmicos juegan un papel importante en la generación de moléculas prebióticas en regiones de espacio profundo.

Cosmic rays cause lightning

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What causes lighting?

This is a night photograph I took in a thunderstorm in Argentina. A theory proposed by Gurevich twenty years ago and recently demonstrated, says that lightning is formed from the collisions between cosmic rays and water droplets present in thunderclouds. 

Cosmic rays entering thunder clouds cause the air in them to be ionized, resulting in a lot of free electrons floating around. This is what triggers the electric discharge of the the lighting strike. This is cool, but what is really fascinating is that in specific atmospheres lighting is on way to transfer energy to gases and create complex prebiotic molecules. So again, cosmic rays and life go hand in hand.

Life on Earth appeared sometime around 3.8 billion years ago. At that time the atmosphere was formed by CO2, CH4, H2O, CO, and some N and H. We don’t know the exact ratios. It has been demonstrated that different energy sources can transfer this energy to the gases mixture and create complex molecules, a basic soup for life.

Los rayos cósmicos, UV radiation, lighting or thermal springs are some of this sources.

This is incorporated in the Not Only Starstuff film.

¿Qué dispara los relámpagos?

Esta es una fotografía nocturna de un relámpago que tomé durante una tormenta en Argentina. Una teoría propuesta por Gurevich hace ya veinte años y demostrada hace poco propone que los relámpagos se forman por la colisión entre rayos cósmicos y las gotas de agua presentes en las tormentas.

Los rayos cósmicos entran en las nubes de la tormenta e ionizan el aire, lo que resulta en electrones libres flotando alrededor. Este es el detonante para que la descarga eléctrica del rayo tenga lugar. Esto es curioso, pero lo realmente fascinante es que en determinadas atmósferas los relámpagos son una forma de transferir energía a los gases y formar moléculas complejas  prebióticas. De nuevo, los rayos cósmicos y la vida van de la mano.

La vida en la Tierra apareción en algún punto alrededor de 3800 millones de años. En aquel momento se cree que la atmósfera estaba formada por una mezcla de CO2, CH4, H2O, CO, y un poco de N e H, aunque se desconocen las proporciones exactas. Se ha demostrado que diferentes fuentes de energía pueden transferir esa energía a la mezcla de gases y crear moléculas complejas, una sopa primordial para el desarrollo de la vida.

Los rayos cósmicos, radiación UV, relámpagos o afloramientos termales son algunas de estas fuentes.

Esto lo puedes encontrar en el documental No sólo polvo de estrellas.

There is another Aurora that you don´t know

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Aurora and particle showers

Aurora Borealis over Finnish skies. I took this photograph in northern Finland in October 2014.  We are really used to these images. When little energy cosmic rays coming from the Sun get close to Earth, the magnetic field of our planet drives this particles to the north (Aurora Borealis) or south (Aurora Australis). There they interact with molecules and atoms of oxygen, nitrogen and other atmospheric gases. Cosmic rays transfer energy to these gases that after a very short time release that energy in the form of light. The light that we see in the Aurora.

But there are other kind of cosmic rays. Those coming from other parts of the galaxy or even other galaxies. They have higher energies. So high that the Earth’s magnetic field is not strong enough to deviate them. These high energy cosmic rays cross our atmosphere anywhere in the planet, not only in the poles, as the low energy ones. This phenomenon causes another incredible process: the “particle showers” , the are as awesome and incredible as the Aurora lights are, but there is a big difference, they are invisible to our eyes. That´s why we need cosmic rays observatories.

You can find this in the Not only starstuff documentary.

Auroras y lluvias de partículas

Tomé esta fotografía de la Aurora Boreal en el norte de Finlandia, en octubre de 2014. Estamos acostumbrados a este tipo de imágenes. Cuando los rayos cósmicos de baja energía que llegan del Sol se acercan a la Tierra, el campo magnético de nuestro planeta las desvía hacia el norte (Aurora Boreal) o hacia el sur (Aurora Austral). Allí interaccionan con moléculas y átomos de oxígeno, nitrógeno y otros gases de la atmósfera. Los rayos cósmicos transfieren energía a estos gases que en un tiempo muy breve la liberan en forma de luz. Esa luz es la que vemos en la Aurora.

Pero hay otro tipo de rayos cósmicos. Aquellos que llegan de otras partes de nuestra galaxia o de otras galaxias. Tienen una energía mucho mayor. Tan alta que el campo magnético de la Tierra no es lo suficientemente fuerte como para desviarlas hacia los polos, como ocurre con los de menor energía. Este fenómeno causa otro proceso increíble: las “lluvias de partículas”, son tan fascinantes y espectaculares como las luces de la Aurora, pero tienen una gran diferencia, son invisibles para nosotros. Por esto necesitamos observatorios de rayos cósmicos.

Puedes encontrar esto en el documental No sólo polvo de estrellas.

 

 

Cherenkov water tanks for cosmic rays detection

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Water tanks

This is one of the 1600 water tanks used in the Pierre Auger Observatory, in Argentina. The illustration shows the tank and a cosmic rays shower at the background. When charged particles in the shower pass through the tank that is filled with water they create a faint blue light known as Cherenkov light. This effect happens when charged particles move in a dielectric medium at a speed greater than the speed of light in this same medium. The light is detected by 3 photomultipliers in the top of the tank. These devices turn the “light signal” into an “electric signal” that can be transmitted to the control room.

Tanques de agua

Este es uno de los 1600 tanques de agua que forman el observatorio Pierre Auger, en Argentina. La ilustración muestra el tanque y una lluvia de partículas al fondo. Cuando las partículas cargadas de la lluvia pasan a través del tanque que está lleno de agua provocan una débil luz azul, conocida como luz de Cherenkov. Este efecto ocurre cuando partículas cargadas se mueven en un medio dieléctrico a una velocidad mayor que la de la luz en ese medio. La luz se detecta con tres fotomultiplicadores situados en la tapa del tanque. Estos dispositivos convierten la señal luminosa en una seña eléctrica que se puede transmitir a la sala de control.

WCSFP Vienna 2015 at the opening party

This is the opening party at the Museum of Natural History in Vienna of the World Congress of Science and Factual Producers. An intense week of work dealing and networking with broadcasters, distributors and also some producers.