Archivo mensual: septiembre 2019

El Gran Evento de Biodiversidad Ordivícico pudo ser el resultado del choque entre asteroides colosales.

Hace unos 466 millones de años se dio en Casa el Gran Evento de Biodiversidad Ordivícico (GEBO – GOBE en inglés –).
En aquella época, las aguas bajaron su nivel y se congelaron conservando así mejor una variedad de gases como el oxígeno. En ese evento murieron muchas formas de vida, pero en su lugar floreció una gran variedad; la que tal vez no hubiera aparecido con la presencia de la anterior.

En la Tierra se dan períodos de épocas de hielos. Eso se debe a periódicas variaciones en la órbita del Planeta conocidas como períodos o ciclos de Milankovitch (Ciclos de Milankovitch… | pdp, https://paolera.wordpress.com/2014/02/03/los-ciclos-de-milankovitch-y-el-calentamiento-terrestre/).
Éstos son de decenas a cientos de miles de años y si retrogradamos en el tiempo, no se observa una significativa concordancia con el momento en que se dio el GEBO. Tampoco hay evidencias de causas geológicas, como ser actividad volcánica que altera la circulación del aire y del agua haciendo que ésta se congele.
Aquí sucedió otra cosa y vino del espacio exterior.

Estudiando la capa de sedimentos de la época del GOBE, se encontró gran cantidad de pequeños meteoritos y micrometeoritos.

Lead author of the study Birger Schmitz stands in front of the Ordovician sediment layer at a quarry in Kinnekulle, Sweden, one site they examined for evidence of dust from a giant asteroid collision 466 million years ago. Credit: Philip R. Heck

Birger Schmitz frente a la capa de sedimentos ordovicianos – Crédito: Philip R. Heck

Todos son de tipo condritas de clase L, que es un tipo muy abundante en el cinturón de asteroides. Además, la gran cantidad observada en el tiempo en que se produjo la capa de sedimentos, indica una caída brusca y en cantidad; unas 100 mil toneladas diarias mientras que habitualmente suele caer 100 toneladas diarias de las que la mayoría se incinera en el cielo.
Más aún.
En este polvo meteórico hay evidencias de impactos de rayos cósmicos (partículas cargadas moviéndose a gran velocidad por el espacio). Los meteoritos que se encuentran en las partes inferiores de los sedimentos muestran menos evidencias de impactos de estos rayos que los superiores, lo que indica que “los de más arriba” estuvieron más tiempo en el espacio y fueron los últimos en caer.

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Pequeño meteorito incrustado en roca de más de 460 millones de años. En la parte superior se observa el fósil de un nautiloide. Crédito: Field Museum, John Weinstein

Todo esto indica que hubo un gran choque entre dos enormes asteroides, digamos de unos 100 kms. de ancho. Esto generó una gran cantidad de polvo que, luego miles o millones de años en el espacio, cayó en Casa. El polvo fue capaz de ocultar la luz Solar, y así, la disminución de temperatura terminó produciendo aquella época de hielo.

Por otro lado, hay grandes asteroides de tipo condrita L. Algunos de ellos pueden ser lo que quedó de aquella colisión; por ejemplo: Gaspra.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Gran Adria, el continente sumergido.

En la temprana juventud de la Tierra, existía un sólo continente llamado Pangea.

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Pangea, crédito: Curiosity.

Al fracturarse, se formaron Laurasia y Gondwana.

La posterior factura de Laurasia dio origen a Europa, Asia (o Eurasia) y Norte América. De las fracturas de Gondwana nacieron Sud América, África, Antártida y lo que se llamó Oceanía, esta última involucrando a Australia y las islas de esa región.

Pero resultó que Australia tiene su propia masa continental; el continente Australiano. De Él se habría desprendido el actual continente sumergido de Zelandia o Tasmanis, cuyas partes más elevadas afloran del océano como Nueva Zelandia, Nueva Caledonia y las islas vecinas (Zealandia, el nuevo continente | pdp; https://paolera.wordpress.com/2017/02/21/zealandia-el-nuevo-continente/)

Ahora hay evidencias de otro continente sumergido.
Se lo sitúa al sur de Europa y se lo conoce como Gran Adria, el que en su momento se habría manifestado como una cadena de archipiélagos.

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Ilustración cortesía de Douwe van Hinsbergen

Las regiones en verde obscuro corresponden a las que afloraban del océano. Las sumergidas se muestran en verde claro.

Referencia:

Fuente:

pdp.

El disco de Mach en el champán (rompiendo la barrera del sonido)

Cuando un móvil viaja a cierta velocidad en el aire, lo va comprimiendo delante de él.
Eso sucede con los meteoritos. El aire comprimido delante aumenta su temperatura y brilla dejando una estela de materia a su paso. Por eso los meteoritos no llegan al suelo tan calientes como se cree.

Los aviones, pese a ser aerodinámicos, producen lo mismo.
Ese aire comprimido se comporta como un frente de choque que se propaga a la velocidad del sonido; unos 300 mts./seg. A medida que la velocidad aumenta, ese frente se comprime formando lo que se conoce como disco de Mach, en honor al físico Ernst Mach (https://es.wikipedia.org/wiki/Ernst_Mach).
Si la velocidad del sonido es superada por el móvil, ese frente de onda o disco de Mach se “rompe” en una brusca descompresión. Ese evento produce un brusco movimiento de aire en forma de estampido o boom sónico además de la condensación del vapor de agua que pueda haber en el aire.

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Imagen de avión rompiendo la barrera del sonido publicada en Wikipedia, crédito de Ensign John Gay, U.S. Navy

Cuando un gas está contenido en un recipiente una presión 5 veces mayor que el aire del exterior, puede producir un disco de Mach cuando es liberado repentinamente.
Una botella de champán a temperatura ambiente contiene dióxido de carbono (CO2) a una presión 7 veces la exterior o atmosférica. Cuando se descorcha la botella, el gas sale a una velocidad casi el doble de la del sonido en el aire y se produce un disco de Mach que dura unos milisagundos, un boom sónico y la condensación del agua que pueda haber en el gas que se libera.

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Disco de Mach en botella de champán. Crédito: EQUIPE EFFERVESCENCE/CNRS/UNIVERSITÉ DE REIMS – G. LIGER-BELAIR, D. CORDIER AND R. GEORGES/SCIENCE ADVANCES 2019

Referencia:

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pdp.

Exoplanetas donde llueven minerales.

Las atmósferas de los exoplanetas gigantes gaseosos son complejas.
A estos objetos se los suele llamar Jovianos por ser enormes planetas gaseosos del tamaño de Júpiter o mayores. Los hay muy calientes, donde elementos que en Casa son sólidos, allí se funden y evaporan. Por ejemplo, hay exoplanetas con hierro en su atmósfera (Nubes de Hierro podrían ocular el agua en exoplanetas | pdp, https://paolera.wordpress.com/2015/12/17/nubes-de-hierro-podrian-ocultar-el-agua-en-exoplanetas/).

Hay exojovianos tan cerca de su estrella hospedante que están bloqueados gravitacionalmente (gravitationally locked). En esa situación, rotación y translación coinciden haciendo que el objeto ofrezca siempre la misma cara a su hospedante; como el caso de la Luna y la Tierra.
La cara siempre iluminada puede llegar a los 1700°C mientras que en la cara donde hay noche eterna la temperatura puede llegar a los 800°C.
Con estos valores, en la cara diurna pueden fundirse y evaporarse especies químicas minerales que en la Tierra se presentan como rocas sólidas. De la cara iluminada a la obscura, hay una convección o flujo de energía y gases. Una vez en la cara obscura, los gases se condensan en nubes que pueden ser de Manganeso o Silicatos. Estas nubes darían la apariencia de una cara obscura de menor temperatura por no dejar salir la energía al exterior.
Si bien la temperatura es muy alta, a cierta altura en la atmósfera de la cara obscura, esas nubes podrían condensar más aún y formar gotas que precipitan en forma de lluvia.
En este caso, en esos exoplanetas lloverían minerales; claro que en estado líquido.

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Ilustración sin crédito – ver origen en su enlace 

Referencia:

Fuente:

pdp.

Colapsos en la superficie del C67P/C-G (rocas que ruedan y acantilados que se derrumban)

En los cuerpos menores hay eventos de derrumbes en su superficie.
En ellos se dan movimientos que se reflejan en colapsos y en rocas que se desplazan.
Por ejemplo en la Luna. Pude apreciarse el rastro que dejó una roca rodando y rebotando terreno abajo (Roca que ruedan y rebotan en la Luna | pdp; https://paolera.wordpress.com/2012/11/09/rocas-que-ruedan-y-rebotan-en-la-luna/)

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Crédito: Orbitador de Reconocimiento Lunar.

Es evidente que se dan temblores en la superficie que sacan a algunas rocas de su equilibrio.

Pero esto también se observó en el cometa 67P/C-G visitado por Rosseta.
Recordemos que un cometa es un rejunte de rocas pegadas por hielos. Cuando el cometa de activa en cercanías del Sol, los hielos subliman, las rocas comienzan a desprenderse y se producen inestabilidades en su superficie.
Este cometa tiene forma bilobular o de patito de hule.

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Imagen C67P/C-G crédito Rosseta – ESA en Wikipedia.

Rosseta observó eventos relacionados con una de las mayores eyecciones de materia del cometa.

Imagen de la región en el “cuello” del cometa entre ambos lóbulos – Crédito Rosseta-ESA.

En el centro de la imagen, se observa una piedra de unos 10 mts. de ancho. Ligeramente arriba de ella y a la derecha, se observa el rastro de haber rodado y rebotado dejando varios pozos. El que está más a la derecha es el más grande, seguramente el primero que dejó luego de caer de un acantilado de unos 50 mts. de alto. Este pozo tiene unos 60 cm. de profundidad y unos 8,5 mts. de ancho. Los restantes son algo menores y cada vez menos profundos, hasta llegar al cuarto y último que tiene casi 5 mts. de ancho y apenas 25 cm. de profundidad.

Pero también se han observado derrumbes de grandes rocas al borde de acantilados.

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Imagen del colapso de acantilados crédito Rosetta – ESA.

Las flechas de las imágenes de la izquierda señalan las estructuras rocosas antes del colapso. A la derecha se observa la cavidad dejada por la caída de la masa de roca.
Estos colapsos está relacionados con la gran eyección de materia que produjo el cometa por septiembre del 2015, donde se debilitó la masa de roca caída con el resto de la estructura donde se encontraba.

Referencia:

Fuente:

pdp.

La masa del púlsar J0740+6620.

Una estrella de neutrones es el final de una estrella masiva.
En su colapso, protones y electrones se unen en neutrones y la estrella aumenta tremendamente su rotación, como sucede con un patinador cuando gira sobre su eje y junta los brazos al cuerpo.
En esa configuración, el campo magnético también se incrementa por la rápida rotación. Si los polos magnéticos no coinciden con los del eje de rotación, el campo magnético barre regiones de materia que aún rodea a la estrella y las partículas cargadas sufren una fuerza magnética que las hace irradiar. Así emite pulsos de radiación como si fuera un faro; eso es un púlsar (https://es.wikipedia.org/wiki/Púlsar).

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Ilustración crédito de Mysid en Wikipedia

Una estrella de neutrones o pulsar, tiene una masa cuyo límite es 2,17 veces la masa del Sol. Por encima de ese valor, colapsa en un agujero negro; un objeto con gravedad superficial tan alta que no escapa ni la luz. Es más, giran miles de veces por segundo con tamaños de una luna o planeta enano.
¡Imaginemos la Luna girando miles de veces por segundo!

El púlsar J0740+6620 se encuentra a unos 4500 años luz de Casa.
Está acompañado por una enana blanca, el resto evolutivo de una estrella de tipo Solar. Eso permitió medir la masa de la estrella de neutrones.
Cuando la enana se interpone entre nosotros y la estrella de neutrones, modifica la radiación que proviene de ella. La deformación del espacio producida por su masa, hace que la información proveniente del púlsar recorra más camino hacia nosotros. Clásicamente podemos pensar que la enana le quita gravitacionalmente energía a la radiación del púlsar.

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Ilustración crédito de BSaxton, NRAO/AUI/NSF

Observando cómo afecta la enana blanca a la radiación del púlsar, y sabiendo la masa de una enana de ese tipo, se puede estimar la masa de la estrella de neutrones. La masa del púlsar resultó ser de 2,14 veces la masa del Sol.
Eso convierte a este púlsar en el más masivo hasta ahora descubierto y lo pone al borde de convertirse en agujero negro.
Hacen falta más mediciones, por lo que es probable que este valor se modifique.
Veremos…

Referencia:

Fuente:

pdp.

La periodicidad del agujero negro central de GSN 069.

Todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro.
Todos ellos están rodeados de un disco de materia que cae hacia él en forma de remolino. Al hacerlo, esa materia autofricciona y se recalienta emitiendo energía. A medida que se acerca al agujero negro, esa emisión se hace más intensa y es detectada principalmente en rayos X.
Esta energía sale de las vecindades del agujero negro y sirve para detectarlos.

En el centro de la galaxia GSN 069 a 250 millones de años luz de Casa, reina su agujero negro supermasivo. Como todos, muestra actividad en rayos X. Esa actividad se manifiesta como continuos destellos al azar, digamos como un chisporroteo observable en altas energías.
Pero en este caso hay algo más.
Muestra picos de unas 100 veces el valor “normal” durante una hora, luego decae su actividad para repetir el máximo en 9 horas.

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Animación en base a las observaciones crédito de ESA/XMM-Newton; G. Miniutti & M. Giustini (CAB, CSIC-INTA, Spain).

No es habitual que se observe un comportamiento así de periódico en un agujero negro.
Seguramente está relacionado con la materia que precipita en él. Es probable que todo esté relacionado con un segundo objeto.

Puede ser que otros agujeros negros centrales muestren periodicidades en sus emisiones, pero no se las detecta por ser mucho más lentas o de mayor período.
En los agujeros negros, las fluctuaciones aleatorias son más lentas “o suaves” a mayor masa de estos objetos.
En este caso, el agujero negro supermasivo de GSN 069 tiene una masa de 400 mil Soles. Si bien es mucho, la mayoría de estos objetos suelen tener de millones a miles de millones la masa del Sol.
Esto podría explicar por qué se detectó variaciones periódicas en este objeto y no se detectan en la mayoría que posee más masa.

Referencia:

Fuente:

pdp.