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Ciclo de vida microbiana en Venus entre capas atmosféricas.

Artículo retocado el 16 de agosto del 2020 a las 21:35 HOA
Muchos dicen que Marte es nuestro planeta hermano, pero Venus se merece más ese título.
Por su tamaño y masa, Venus es más parecido a la Tierra que Marte y está más cerca. En su juventud, Venus tenía océanos de agua los que por algún motivo se evaporaron.
Sin agua, le resultó difícil regular el efecto invernadero y se convirtió en un infierno con su atmósfera rica en dióxido de carbono y ácido sulfúrico (En el 2021 volveremos a Venus (el verdadero hermano de la Tierra) | pdp | https://paolera.wordpress.com/2015/10/01/volveremos-a-venus-el-verdadero-hermano-de-la-tierra/).

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Ilustración de panorama de Venus crédito ESA.

En los años ‘60, se observaron unas nubes obscuras en Venus ricas en sulfuros, “los absorbedores desconocidos”. Se pensó que estaban relacionadas con formas microscópicas de vida en la atmósfera Venusina obteniendo su energía de la luz ultravioleta.
La idea no era descabellada.
En la Tierra tenemos una biósfera aérea. Son microbios que están en el aire y los lleva el viento. Pueden ascender por corrientes de aire o en gotas de vapor de agua de lagos, ríos o mares. Una vez a cierta altura, penetran y viven en gotas de agua, las que al unirse a otras, se agrandan y precipitan para repetir el ciclo.

En Venus podría estar sucediendo algo parecido; colonias de microbios viviendo entre diferentes capas de atmósfera Venusina sin necesidad de llover a la superficie.

Gráfico del ciclo de vida microbiana en Venus entre capas atmosféricas – crédito: Seager et al. 2020.

Estos microbios se encontrarían a cierta altura, donde las condiciones les serían favorables, en la baja atmósfera, a unos 60 Kms. de altura. Allí vivirían en gotas de ácido sulfúrico, las que al unirse a otras, crecerían y precipitarían. Llegarían entonces a la zona conocida como capa inferior de neblina, a unos 30 a 40 Kms. del suelo. Allí las condiciones serían más hostiles. La gota de ácido de evaporaría por el calor allí reinante y el microbio podría entrar en estado latente para protegerse (algunos podrían seguir cayendo y terminarían destruidos en el infierno del suelo de Venus).
Una vez en la capa inferior de neblina, las corrientes de aire ascendente (convección) los volverían a elevar hacia una zona más confortable en la baja atmósfera. Allí es donde entrarían nuevamente en gotas de ácido sulfúrico, saliendo del letargo y hasta se reproducirían (algunos podrían ascender más aún y entrar en zonas desfavorables y morir). Luego, las gotas donde se encuentran se unirían a gotas de ácido más grandes y el ciclo se repetiría.

Este ciclo se daría entre zonas muy agresivas para las formas de vida tales como las que hay en la Tierra. El ácido sulfúrico destruiría ADN, azúcares y proteínas necesarias para la vida tal como la conocemos. Así, si en Venus existen estos microbios, serían completa y perfectamente Venusinos y nada tendrían en común con los que hay en Casa.

Referencia:
How Floating Microbes Could Live in the Acid Clouds of Venus | Kate S. Petersen | https://www.discovermagazine.com/the-sciences/how-floating-microbes-could-live-in-the-acid-clouds-of-venus

Fuentes:
The Atmosphere of Venus | Carl Sagan | http://adsabs.harvard.edu/full/1964oeao.conf..279S
The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial Biosphere | Sara Seager et al. | https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2020.2244

pdp.

Los surcos de Ganímedes.

En nuestro Sistema Solar hay evidencias de grandes impactos meteóricos.
La luna saturnia Mimas y la uranita Miranda dan un claro ejemplo de los resultados de sufrir grandes impactos (Lunas que sufrieron impactos tremendos | pdp | https://paolera.wordpress.com/2012/06/21/lunas-que-sobrevivieron-a-impactos-tremendos/).

La luna joviana Callisto, muestra lo que es el cráter Valhalla. Se trata de uno con anillos concéntricos, donde la estructura abarca casi unos 4000 Kms. de diámetro. Así se trata del cráter de impacto de mayor tamaño conocido.

File:Valhalla crater on Callisto.jpg
Imagen de los surcos de Valhalla – imagen en Wikipedia – crédito NASA.

Ganímedes, es una luna de Júpiter y la mayor del Sistema Solar.
Muestra dos tipos de terreno, uno claro y otro obscuro.

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Terrenos en Ganímemedes – NASA/Hirata et al.

El primero tiene muy pocos cráteres lo que sugiere que es reciente. El segundo, más antiguo que el anterior, no sólo tiene cráteres en cantidad sino que además presenta surcos.
Éstos están dispuestos en anillos concéntricos y abarcan casi unos 8000 Kms. Si se trata de la consecuencia de un impacto, teniendo en cuenta que el diámetro de Ganímedes es de casi 5300 Kms., esta sería la estructura de impacto más grande del Sistema Solar.
Esta idea se confirmaría con un estudio del centro de la estructura, el lugar de impacto, donde debería detectarse una anomalía gravitacional; cosa que sucede en el centro de los grandes cráteres así originados, como en la cuenca Aitken en el Polo Sur Lunar.

Referencia:
Astronomers May Have Identified The Biggest Impact Structure in Our Solar System | Michelle Starr | https://www.sciencealert.com/the-biggest-impact-structure-in-the-solar-system-could-be-hiding-on-ganymede

Fuente:
A global system of furrows on Ganymede indicative of their creation in a single impact event | Naoyuki Hirata | https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103520303158

pdp.

La mayor cascada de agua es submarina.

Una catarata o cascada es una brusca caída de agua a través de un desnivel del terreno por el que fluye.
En el océano hay corrientes de agua que se comportan como los ríos que circulan por tierra. Resulta que también hay una gran cascada de agua submarina en el Estrecho de Dinamanca (Denmark Starit) que conecta el Mar de Groenlandia con el Atlántico (https://es.wikipedia.org/wiki/Estrecho_de_Dinamarca)

Imagen de Wikipedia – N. Einstein

En esa zona, hay un flujo de agua cálida que fluye hacia el Norte. A medida que se enfría se va hundiendo y se encuentra con un flujo de agua muy fría, y por lo tanto más densa, que fluye hacia el sur sobre una “cresta” submarina.
Este proceso se produce a unos 600 mts. de profundidad y ambas masas de agua precipitan hasta unos 3000 mts. de hondo lo que la convierte en una catarata de más de 2400 mts.

Ilustración crédito de NOAA

Esta caída submarina de agua supera a la catarata “terrestre” más alta del mundo que es El Salto de Ángel, en Venezuela de unos 980 mts. El flujo de la catarata submarina del Estrecho de Dinamarca es de unos 3,5 millones de metros cúbicos por segundo. Esto equivale a 2000 veces el máximo flujo de las cataratas del Niágara, o unas 30 veces el flujo de todos los ríos que desembocan en el Atlántico.

Referencia:
Where is the largest waterfall on Earth? | Eleanor Imster | https://earthsky.org/earth/earths-largest-waterfall

pdp.

Una erupción olvidada pudo ser el origen de la desaparición de la Luna en 1110

Según un escriba, en el año 1110, la Luna se desvaneció en el cielo de la Inglaterra medieval.

Imagen: © Shutterstock

La Crónica de Peterborough o Manuscrito Laud, contiene información de la antigua Inglaterra (https://es.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%B3nica_de_Peterborough). Su autor, un escriba desconocido, contó que en el año 1110 hubo una torrencial lluvia que perjudicó los cultivos colaborando así con la hambruna.
Además, durante la quinta noche del mes de mayo, la Luna fue desvaneciendo su brillo hasta desaparecer mientras que las estrellas seguían titilando. Al otro día, la Luna reapareció brillante como siempre.

La pregunta entonces es: ¿qué causó el ocultamiento de la Luna?
El eclipse total de Luna queda descartado. En ese evento, la Luna se torna rojo-anarandaja al entrar al cono se sobra de la Tierra. Esta región no es obscura como se puede suponer, sino que está inundada de luz roja refractada por la atmósfera Terrestre. De ahí el nombre de Luna de Sangre, la que le sirvió a Colón para no morir en manos de los indígenas (Cómo un eclipse que salvó a Colón | L. S. Coello | https://pepascientificas.blogspot.com/2008/07/cmo-un-eclipse-salv-cristobal-coln.html)
También quedan descartadas la nubes. En aquellas épocas, eran bien conocidas como para advertirlas en el momento de pasar delante de la Luna.
Tal vez pudo ser una nube de ceniza volcánica. Estas nubes pueden recorrer la estratósfera del planeta y poder “tapar” la Luna dejando brillar las estrellas.

Ahora viene otra pregunta: ¿qué erupción la provocó?
Los estudios de cilindros de hielo, obtenidos de Groenlandia y Antártida, pueden dar información del clima hace mucho tiempo atrás. En ellos se encontró aerosoles relacionados con ceniza volcánica de aquellas épocas. A las erupciones relacionadas con estas evidencias de los años 1108 al 1110 se las conoce como las erupciones volcánicas olvidadas. Éstas, bien pudieron generar bastante ceniza, la que viajando a gran altura por la atmósfera, pudieron llegar a ocultar la Luna.
También es conocida la influencia de la actividad volcánica con cambios bruscos en el clima.

Así, una de estas erupciones pudo ser la responsable de la nube de cenizas que tapó la Luna en aquella noche y de las abundantes e inusuales lluvias de aquel entonces.
Si bien no están identificados los volcanes involucrados en la erupciones olvidadas, hay registros de que el Monte Asama, en Japón, hizo erupción en agosto de 1108 hasta octubre del mismo año. Este volcán puede ser descartado como el causante de la nube que ocultó la Luna, ya que su erupción fue posterior al evento.

Si bien no hay más evidencias a favor del “desvanecimiento” de la Luna narrado en la Crónica de Peterborough causado por una nube de ceniza volcánica, esta teoría es la que más se acerca, por ahora (mayo del 2020), a una explicación de lo sucedido.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Las intensas lluvias podrían despertar a un volcán.

Se sabe que las lluvias pueden provocar deslizamientos de tierra.
El agua bajo el subsuelo terrestre hasta puede provocar terremotos de cierta intensidad. Ahora parece que también puede despertar la actividad volcánica.

En el año 2018, el volcán Hawaiano Kilauea tuvo una erupción que duró cuatro meses.

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El volcán Kilauea en julio del 2018 – U.S. Geological Survey/AP

Unos meses antes, Hawái sufrió una inusual y abundante lluvia.
El agua caída penetró los poros de la roca volcánica aumentando la presión en el subsuelo hasta una profundidad de hasta 3 Kms. Además, el agua debilitó la roca haciéndola más quebradiza. Todo esto favoreció el afloramiento del magma.
En los meses previos a una erupción, el terreno vecino al volcán se eleva unos metros por acumulación de energía previa a la erupción. En esta oportunidad, eso se manifestó muy poco apoyando la idea de que el evento se vio favorecido por la gran cantidad de agua caída.

Rederencia:

Fuente:

pdp.

Podría existir un trozo de Theia en la Luna.

En relación a la formación de la Luna, hay dos teorías.
Una dice que se formó con la Tierra de la misma nube de polvo, como todas las lunas del Sistema Solar e incluso de otros sistemas.
Las pocas diferencias entre los isótopos de oxígeno (átomos de ese elemento con más neutrones que lo normal) entre rocas Terrestres y algunas de las Lunares traídas a Casa parece confirmar esta teoría. En este sentido, la cantidad de Hierro en el centro del Planeta sería autóctona de Éste.
Pero esta idea tiene un problema. No explica la gran relación de tamaños entre la Luna y la Tierra. La Luna es la cuarta parte de la Tierra. Tenemos una Luna grande comparada con las otras del Sistema Solar en relación a sus planetas hospedantes.

La otra teoría es la del Gran Impacto.

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Ilustración del Gran Impacto – crédito de: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images

Dice que la Tierra en su formación fue impactada por un objeto del tamaño de Marte, la mitad de la Tierra. De esos escombros nació la Luna.
Esto explica la cantidad de Hierro en Casa, como proveniente de Theia, el impactador. También explica las grandes diferencias que hay entre rocas Terrestres y otras Lunares (diferentes a las anteriores) en relación a los isótopos de oxígeno que contienen. Se piensa que entre un 70% y un 90% de la Luna está formada por material de Theia.
El problema de esta teoría es que según las rocas Lunares, Theia habría sido una gran Condrita y ese tipo de objetos no son ricos en Hierro. Luego, en todo caso, el Hierro en la Tierra sería propio de ella.

Así se mantiene una discusión entre dos teorías por el origen de la Luna (La pulseada por la formación de la Luna | pdp | https://paolera.wordpress.com/2014/06/06/la-pulseada-por-la-formacion-de-la-luna/)

Como todo se relaciona con los isótopos de oxígeno en las rocas analizadas, se decidió refinar el análisis aprovechando nueva tecnología.
Se encontró que las propiedades de los isótopos en las rocas Lunares, dependen del tipo de roca.
Las que provienen de la superficie Lunar tienen isótopos de oxígeno más livianos (con pocos neutrones agregados) y, en ese aspecto, se parecen más a las Terrestres.
Las que provienen de mayor profundidad tienen isótopos mas pesados (con más neutrones agregados) y por lo tanto más diferentes en ese aspecto a las Terrestres.
Esto se puede explicar como que las rocas Lunares superficiales son el resultado de la pulverización del material de la Tierra causada por el impacto, y fueron las últimas en colapsar en la formación de la Luna.
Las interiores se deben al material más pesado y primero en colapsar procedente de Theia. Esto no sólo inclina la balanza hacia la teoría del Gran Impacto; también sugiere que un gran trozo de Theia puede estar dentro de la Luna en un estado inalterado, con sus isótopos de oxígeno siendo compartidos con el material vecino. Así, la composición de isótopos de Theia no se homogeneizó en el Gran Impacto.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Cómo era la Tierra en su infancia.

Podemos tener una idea de cómo era nuestro Planeta cuando era muy joven.
Eso fue hace unos 4 mil millones de años atrás. Gracias a los estudios geológicos se obtuvieron datos que nos permiten tener un panorama de aquellas épocas en Casa.

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Ilustración crédito de NASA Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab.

El estudio de magnetita incrustada en ciertos minerales como el circón, permitió saber que en aquellas épocas, de 4100 millones a 4000 millones de años, el campo magnético Terrestre era mucho más intenso que el actual.
Eso fue muy favorable para la aparición de vida.
El Sol, como toda estrella, irradia viento estelar; Solar este caso. El viento Solar es un flujo de partículas subatómicas cargadas que viajan con mucha energía. Ese bombardeo en la superficie del Planeta hubiera sido nocivo para la vida de no ser por el campo magnético.
Éste desvía las partículas hacia los polos magnéticos, cercanos a los geográficos. Allí, impactan en la alta atmósfera produciendo las Auroras. Siempre que veamos Auroras, sabremos que el campo magnético nos está defendiendo. Siempre que tengamos vulcanismo, sabremos que nuestro Planeta aún es joven y tendremos campo magnético para nuestro bien.

Analizando la oxidación del hierro en rocas como micrometeoritos de 2700 millones de años, se concluyó que en la atmósfera había poco oxígeno, siendo un 70% de anhídrido carbónico o dióxido de carbono. Esto podría haberse dado hace unos 4000 millones de años atrás. Bajo estas condiciones habría nacido la vida en la Tierra. Luego aparecieron microorganismos que fotosintetizaban oxígeno, tales como las cianobacterias lo hicieron (y lo siguen haciendo)

Video: ¿Quién produjo la mayor parte del oxígeno que hay en la atmósfera?

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Se sabe que los grandes impactos meteóricos influyen en las condiciones de vida.
No hay registros de impactos de este tipo de hace 4000 millones de años, pero sí de hace unos 2200 millones de años atrás.
Se trata de Yarrabubba, en el Oeste Asutraliano, el cráter de impacto más antiguo (hasta Hoy en día, febrero del 2020).
En aquellas épocas la Tierra estaba saliendo de una glaciación. Nuestro Planeta era una gran bola de nieve. El impacto hizo sublimar el hielo (lo convirtió directamente en gas). Abundante en dióxido de carbono ese gas se elevó y el efecto invernadero producido favoreció al incremento de la temperatura y las condiciones para la diversidad de vida.
Puede ser que el impacto del meteorito haya coincidido con el fin de la glaciación y no haya sido la causa de la elevación de la temperatura, aunque es probable si recordamos cómo influyen estos eventos en las condiciones de vida.

Referencia:

Fuentes:

pdp.

La gran masa bajo el cráter Lunar Aitken.

Los orbitadores llevan sofisticados detectores para hacer todo tipo de mediciones del objeto que orbitan.
Así es cómo estudian su atmósfera y su suelo. Pero con la ayuda de la gravedad, no sólo se mantienen en órbita, sino que pueden analizar qué hay bajo la superficie.
Recordemos que la fuerza de gravedad o el peso del satélite, es la fuerza que lo mantiene en órbita a una cierta altura y velocidad. Esta fuerza depende de la masa del cuerpo y del satélite, por lo que una mayor cantidad de masa hará que el satélite sienta mayor atracción por parte del cuerpo que está orbitando a cierta altura.
Los objetos naturales que son orbitados, no tienen por qué tener su masa uniformemente distribuida. De esta manera, cuando un satélite viaja sobre el suelo de un objeto, las regiones de mayor concentración de masa alteran su órbita. Es entonces cuando el satélite se acelera y su altura presenta variaciones por los tirones gravitatorios que siente por la mayor cantidad de materia debajo de él.

Esto fue confirmado por las misiones LRO (orbitador de reconocimiento Lunar) y GRAIL (misión de estudio de la gravedad de la Luna).
Algunos cráteres Lunares muestran anomalías gravitatorias, pero el caso más llamativo está dado por el cráter Aitken, en el polo sur Lunar en la cara oculta.

File:AitkenCraterLOC.jpg

Mapa donde se aprecia el cráter Aitken – Crédito NASA.

Con diámetro de casi 2000 Kms. y una profundidad de varios Kms., tiene una edad de 4000 millones de años. Muestra evidencias gravitacionales de tener una colosal masa bajo el suelo de unas 5 veces la masa de la mayor isla de Hawaii (2×1018 Kgrs., un 2 seguido de 18 ceros).
Unos piensan que se trata de cristales muy densos, pero no se explican cómo llegaron a estar allí.
Otros estiman que se trata de una masa de Hierro y Níquel que sería el núcleo de un objeto que impactó en la Luna, aunque tampoco todos están convencidos de esta idea.

Muchos pensaban que el interior de la Luna, aún está lo suficientemente caliente como para mantener convecciones de materia bajo la corteza. Pero de ser así, esta masa debería haberse hundido y fusionado con el núcleo. Luego, el interior Lunar debe estar más frío de lo pensado.

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.

El origen explosivo de los lagos en Titán

Titán es la mayor luna de Saturno y la segunda en tamaño luego de la Joviana Ganímedes.
Titán es el único cuerpo en el Sistema Solar con substancias líquidas estables en su superficie, aparte de nuestro Planeta.
Pero a diferencia de la Tierra, en Titán el líquido no es agua sino Metano líquido.
Allí, hay cambios estacionales que provocan tormentas de polvo como en la Tierra y en Marte. Éstas son previas a lluvias, en este caso de Metano. Así es cómo hay un ciclo del Metano similar al del agua en Casa (Llueve Metano en Titán | pdp, https://paolera.wordpress.com/2011/03/18/llueve-metano-en-titn/) (Tormentas de Polvo en Titán | pdp, https://paolera.wordpress.com/2018/09/24/tromentas-de-polvo-en-titan/).

Resulta que los lagos de Metano tienen sus bordes elevados con cientos de metros de altura, tal es el caso del Lago Winnipeg en Titán, no confundir con su homónimo de Norte América (Name approved for feature on Titán: Winnipeg Lacus , https://astrogeology.usgs.gov/news/nomenclature/name-approved-for-feature-on-titan-winnipeg-lacus).

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Ilustración de lago de Titán crédito de NASA/JPL-Caltech

Estos lagos de Metano líquido se habrían formado en un cráter de explosión. Tiempo atrás, había Metano bajo la corteza de Titán. Diferentes procesos lo calentaron de manera que comenzó a evaporarse y acumular presión. Luego, la corteza se vio vencida y se produjo la explosión que liberó el Metano ahora formando un lago en ese cráter.

Referencia:

Fuente:

pdp.