Archivo de la categoría: Geología

El magnetismo de las rocas en los lugares de impacto.

El magnetismo se produce por una corriente de electrones o cargas eléctricas.
Los materiales magnéticos, tienen sus átomos orientados de una manera preferencial, de tal forma que las órbitas de los electrones producen una corriente generadora de campo magnético permanente o magnetismo. Este es el caso de la magnetita, un mineral que tiene un magnetismo permanente (Magnetita | Wikipedia | https://es.wikipedia.org/wiki/Magnetita).

Las rocas en estado natural, muestran un leve grado de magnetismo permanente de un 2% al 3%. Eso se debe a la presencia de una pequeña cantidad de granos de minerales como la magnetita incrustados en la roca.

En Santa Fe, Nuevo México, hay una estructura con evidencias de haber sufrido un impacto meteórico.

Afloramiento en el sitio de un meteorito en Nuevo México
Recogiendo muestras del sitio de la estructura de Santa Fe, Nuevo México | Crédito: Gunther Kletetschka.

Descubierta en el 2005, se estima que tiene unos 1200 años de antigüedad. Estudiando muestras de rocas del sitio, se encontró que poseen menos del 0,1% de magnetismo.
Teniendo en cuenta que se trata de un sitio de impacto, se piensa que la onda de choque producida por el impactador fue la responsable del bajo porcentaje de magnetismo.

La onda de choque generada, entrega energía y calor al medio donde se propaga. Eso produce que el material se vaporice y rompa sus átomos generando plasma; un gas de partículas atómicas o iones, o sea, un gas ionizado. En esas condiciones, las características eléctricas de la roca se ve alterada. Cuando los átomos se recombinan, se encuentran con que perdieron esa tendencia en la orientación que les permitía tener cierto porcentaje de magnetismo.

De esta manera, el bajo porcentaje de magnetismo en las rocas de un sitio, puede sugerir que en la región se produjo un impacto meteórico.

Referencia:
UAF scientist reveals cause of lost magnetism at meteorite site | UAF 19.nov.2021 | Rod Boyce | https://uaf.edu/news/uaf-scientist-reveals-cause-of-lost-magnetism-at-meteorite-site.php

Fuente:
Kletetschka, G., Kavkova, R. & Ucar, H. Plasma shielding removes prior magnetization record from impacted rocks near Santa Fe, New Mexico. Sci Rep 11, 22466 (2021). | https://www.nature.com/articles/s41598-021-01451-8

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Antiguos pictogramas de terremotos en América.

Los pictogramas son representaciones gráficas de objetos o eventos reales o ficticios.
Se los suele hallar en manuscritos o códices y a veces como trabajos aislados. Estos códices y pictogramas, dan testimonios de hechos acontecidos en el pasado. Antiguas civilizaciones los han dejado a manera de “cápsula del tiempo”.

El códice Telleriano – Remensis, tiene 50 páginas ilustradas a color, es de principios del siglo XVI y fue hecho por una civilización prehispánica desconocida (https://es.wikipedia.org/wiki/Códice_Telleriano-Remensis).
En él se describen 12 terremotos que afectaron el actual México y Centro América.
En los pictogramas, el terremoto está simbolizado con una “hélice” que representa el movimiento superpuesta a un rectángulo dividido en partes punteadas que representa la tierra.

pictograph showing a central eye followed by a plus sign and a pictograph showing a box with dots
Ilustración del símbolo de terremoto | G. SUÁREZ AND V. GARCÍA-ACOSTA/SEISMOLOGICAL RESEARCH LETTERS 2021.

En el centro de la hélice hay un “ojo” que si está abierto indica que el terremoto ocurrió durante el día; y si está cerrado, durante la noche.

Pictograma del terremoto de 1507 | G. SUÁREZ AND V. GARCÍA-ACOSTA/SEISMOLOGICAL RESEARCH LETTERS 2021.

En este pictograma, el terremoto del año 1507 está indicado a la derecha del centro con los símbolos de hélice y rectángulo superpuestos. Debajo, se simboliza una consecuencia del terremoto; en este caso: guerreros que murieron ahogados.

Referencia:
This pictogram is one of the oldest known accounts of earthquakes in the Americas | SN 7.sep.2021 | Carolyn Gramling | https://www.sciencenews.org/article/earthquake-pictogram-oldest-known-account-americas

Fuente:
The First Written Accounts of Pre‐Hispanic Earthquakes in the Americas | Seismological Research Letters (2021) | Gerardo Suárez & Virginia García Acosta | Abstract: https://doi.org/10.1785/0220210161

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Por casualidad descubren la masa de tierra firme más cercana al Polo Norte.

La historia suele repetirse; y de hecho, lo hizo una vez más.
En 1492 Colón descubrió América por casualidad pues pensaba que había llegado a “Las Indias”. Su error fue considerar un radio Terrestre menor al real, por eso su viaje tardó más de lo planeado.

Ahora, más de 500 años después, un grupo científicos se dirigían a la isla Oodaaq, la masa de tierra firme perteneciente a Groenlandia más septentrional (o más cerca del Polo Norte), ubicada a unos 700 Kms. al Sur del Polo Norte.
Al arribar, fueron informados de un error en el GPS que les hizo creer que habían llegado al destino esperado. Pero en realidad estaban en un islote a unos 780 mts. al Norte de Oodaaq. Así, descubrieron una pequeña masa de tierra firme que es la más cercana al Polo Norte y pertenece a Groenlandia. Aún sin nombre, el islote se encuentra a no más de 60 mts. sobre el nivel del mar, lo que permite suponer que no durará mucho tiempo.

Foto de la isla que científicos consideran la más norteña del mundo, frente a las costas de Groenlandia. Foto facilitada por Morten Rasch el 28 de agosto del 2021. (Morten Rasch via AP)
Imagen del islote más septentrional – Morten Rasch via AP

Es muy probable que tenga una corta existencia y termine sumergido, más si se tiene en cuenta el aumento de altura en las aguas por derretimiento de hielos causado por el calentamiento global. Más aún, podría suceder en la próxima gran tormenta que azote esa región.

Referencia:
Researchers discover world’s ‘northernmost’ island | Phys.Org 28.aug.2021 | https://phys.org/news/2021-08-world-northernmost-island.html

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Hallan el cerebro fosilizado de un cangrejo herradura.

El cangrejo herradura o cacerola (limulus polyphemus), lleva entre nosotros más de 400 millones de años.

Pertenece a la familia de los arácnidos, por lo que está vinculado a arañas y escorpiones. Hoy en día hay unas cuatro especies donde todas tienen un exoesqueleto duro y 10 patas.

En Mazon Creek, Illinois, se descubrió el fósil de un espécimen de éstos de poco más de 300 millones de años de antigüedad. Muestra el fósil de lo que era su sistema nervioso central, lo que podríamos llamar: su cerebro.

Imagen crédito: Russell Bicknell

Las condiciones locales hicieron que el cuerpo del animal se petrifique con el tiempo. Su cerebro, como todo cerebro, estaba hecho de tejido blando de fácil descomposición. Pero en este caso, a medida que se degradaba, cierto mineral (caolinita) fue ocupando su lugar y así quedó fosilizada su forma. Esto es un caso muy raro de darse, por lo que este hallazgo es de suma importancia pues se trata de un fósil de cerebro de más de 300 millones de años.

Los estudios indican que el cerebro actual de estos cangrejos es prácticamente el mismo que el que tenían sus antepasados hace 300 millones de años.

Referencia:
Perfectly preserved 310-million-year-old fossilized brain found | LS 29.jul.2021 | Harry Baker | https://www.livescience.com/310-million-year-old-fossil-brain.html

Fuente:
Central nervous system of a 310-m.y.-old horseshoe crab: Expanding the taphonomic window for nervous system preservation | Geology 26.jul.2021 | Russell D.C. Bicknell et al. | https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/doi/10.1130/G49193.1/606398/Central-nervous-system-of-a-310-m-y-old-horseshoe

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Nuestro sistema protoplanetario habría sido irradiado por estrellas masivas.

Los isótopos son átomos de un cierto elemento pero con diferentes cantidad de neutrones (cargas neutras) en sus núcleos.
Los cuerpos del Sistema Solar muestran isótopos, en particular: isótopos de oxígeno.

El Sol arroja estos isótopos en su viento Solar hacia el espacio y hacia su séquito de cuerpos que lo orbitan. Pero sucede que los isótopos de oxígeno hallados en la Tierra, la Luna y otros miembros del Sistema, no coinciden con los que arroja el Sol.
Por ejemplo: la simplectita cósmica (o de origen cósmico) hallada en el meteorito Acfer 094, rica en isótopos de oxígeno muy pesados.

Sculpted by Starlight: A Meteorite Witness to the Solar System’s Birth
Simplectita en el meteorito Acfer 094 – Ryan Ogliore , Laboratory for Space Sciences

Los cuerpos del Sistema Solar, se formaron de una nube protoplanetaria o proplyd (para los amigos). En ella, se dan grumos de materia los que luego dan origen a embriones protoplanetarios y finalmente a planetas. La radiación Solar, como la de cualquier estrella, influye en la composición del proplyd que la rodea.
Así hay dos explicaciones posibles para la diferencia observada entre los isótopos de oxígeno.

  • En el nacimiento del Sistema Solar, el joven Sol era mucho más vigoroso y emitía radiación ultravioleta capaz de producir ese isótopo en su proplyd.
  • Una estrella vecina masiva y por lo tanto energética y vigorosa, pudo irradiar con energía ultravioleta el proplyd Solar, generando así el isótopo observado en los cuerpos que luego se formaron.

Analizando las características de los cuerpos involucrados en estas ideas, lo más probable es que el proplyd Solar se haya visto irradiado por una estrella masiva cercana al Sol en el origen de Sistema Solar.

Recordemos que las estrellas nacen en complejos de gas molecular. Así, se forman en agrupaciones de estrellas jóvenes tales como los cúmulos estelares. Luego las interacciones gravitatorias mutuas hacen que se alejen del lugar de nacimiento.
De esta manera, no sería raro que el Sol en su “nursery” haya tenido una estrella vecina masiva que haya irradiado de energía ultravioleta el proplyd Solar. Así se fue produciendo el isótopo de oxígeno observado diferente al generado en el Sol.

En las regiones de formación estelar, como las observadas en el región de Orión, las estrellas masivas irradian tanta energía que evaporan sus propyds y el de estrellas vecinas. Este es un proceso conocido como fotoevaporación. De esta manera, la estrella masiva responsable de irradiar nuestro proplyd no estaba lo suficientemente cerca como para evaporarnos.
Ésta, es otra evidencia de la influencia de estrellas masivas vecinas nuestras, y de cómo las condiciones imperantes nos favorecieron o al menos no nos perjudicaron.

Referencia:
Sculpted by starlight: A meteorite witness to the solar system’s birth | PHYS.ORG 5.jul.2021 |  Brandie Jefferson | https://phys.org/news/2021-07-sculpted-starlight-meteorite-witness-solar.html

Fuente:
Lionel G. Vacher et al, Cosmic symplectite recorded irradiation by nearby massive stars in the solar system’s parent molecular cloud, Geochimica et Cosmochimica Acta (2021). Abstract: DOI: 10.1016/j.gca.2021.06.026

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Características generales de los asteroides.

Los asteroides se caracterizan por su forma irregular debido a que son producto de colisiones de objetos mayores.
Guardan información de los orígenes del Sistema Solar. Se mantienen sin mayores cambios desde aquellas épocas, ya que no sufren erosiones ni otras acciones que afectan a los planetas.
En su mayoría se ubican entre Marte y Júpiter y básicamente se dividen en tres tipos:

1. – Los carbonáceos (tipo C ) ricos en carbono. Son los más abundantes.

2. – Los metálicos, ricos en hierro y níquel.

3. – Los pedregosos o rocosos, ricos en silicatos.

The solar system’s asteroid belt contains C-type asteroids, which likely consist of clay and silicate rocks, M-type, which are composed mainly of metallic iron, and S-type, which are formed of silicate materials and nickel-iron. Image credit - Horizon

Conocer su estructura interna es importante para saber más de su origen, de sus objetos parentales, de la formación de los planetas y del Sistema Solar en general.
La información de cómo son íntimamente, nos ayudará en una futura minería asteroidal y hasta para desviarlos de sus órbitas si es que ofrecen demasiado peligro.
Los hay monolíticos, rígidos y de una sola pieza como por ejemplo el asteroide Eros; y los hay de «pilas o bolsas de escombros» como como el asteroide Itokawa. Estos últimos, son un conjunto de escombros de diferentes tamaños, desde algunos como granos de arena hasta rocas de gran tamaño. Las “bolsas de escombros”, se mantienen armadas por su gravedad.

Entre ambos tipos, hay diferencias en su forma y topografía.
Los monolíticos tienen formas irregulares y superficies con grandes cráteres producto del impacto de otros cuerpos. En general, en su superficie, hay accidentes del terreno con grandes pendientes.
En las bolsas de escombros, su forma muestra cierto abultamiento ecuatorial producto de la rotación del asteroide. Debido a esto, mucho material se centrifuga hacia el ecuador del objeto, incluso escapando algo al espacio por este motivo. No muestran grandes cráteres de impacto debido a su capacidad de absorber el choque de objetos que caen en ellos.

En lo que se refiere a la desviación de asteroides peligrosos, una idea, la más aceptada, consiste en impactarlos con un objeto capaz de “moverlo” de su trayectoria.
Un asteroide monolítico necesitará un “impactador” más grande y potente que un asteroide de escombros. Las bolsas de pedregullo, requieren un impactador menor que las empuje y que no las destruya, ya que ese material pasaría a ser un peligro.
Como se desarmarían por fuerza internas generadas por el impacto, los pedazos se moverán en promedio como si el objeto permaneciera entero.

Referencia:
How scientists are ‘looking’ inside asteroids | Horizon Space, 19.apr.2021 | Tereza Pultarova | https://horizon-magazine.eu/article/how-scientists-are-looking-inside-asteroids.html

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La lluvia en exoplanetas depende del tamaño de las gotas.

Para que en exoplanetas haya condiciones para la vida tal como la conocemos, éstos deben estar en la zona habitable.
Esta zona, se encuentra a una distancia de su estrella hospedante que le permite mantener agua en estado líquido.
Por supuesto que si hay agua, ésta es capaz de evaporarse y elevarse a la atmósfera del planeta. Luego, con el tiempo, la superficie quedará seca a menos que el agua llueva. Para eso, es necesario que exista un ciclo del agua como sucede en la Tierra.

Las gotas de agua prontas a llover, se condensan en torno a partículas de polvo.
Pero no todas lloverán. Depende del tamaño de esas gotas.
Si son demasiado grandes, la gotas se romperán por un problema de tensión superficial. Si son demasiado pequeñas, se evaporarán antes de llegar al suelo.
Así, las gotas deben tener un tamaño adecuado dentro de un intervalo “estrecho” de valores. Esto depende de las condiciones reinantes en la atmósfera del exoplaneta.
De esta manera, la existencia de agua no asegura las condiciones para la vida como la conocemos; también es importante el tamaño de las gotas de lluvia.

Referencia:
Raindrops also keep fallin’ on exoplanets | SEAS Harvard 5.abr.2021 | L. Burrows | https://www.seas.harvard.edu/news/2021/04/raindrops-also-keep-fallin-exoplanets

Fuente:
The Physics of Falling Raindrops in Diverse Planetary Atmospheres | AGU 15.mar.2021 | K. Loftus & R. D. Wordsworth | https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JE006653

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Un mojón en el lado obscuro de la Luna.

La sonda China Yutu 2, en el lado obscuro de la Luna, halla una roca muy particular.
Se trata de una roca alargada, de forma achatada y bordes bien definidos que está “clavada” en el suelo lunar. Así, por su aspecto la han bautizado como “hito” o “mojón”.

This photo taken by China's Yutu 2 moon rover shows the elongated "milestone" rock on the lunar surface.
Imagen del mojón lunar obtenida por la misión China Yutu 2 –  © CNSA.

No presenta los efectos de erosión y fracturas por meteorización. Éstas se deben a frecuentes impactos y tensiones producidas por enfriamientos y calentamientos dados en ciclos térmicos, entre otros factores. De esta manera, se concluye que este mojón es relativamente joven geológicamente hablando.
Es muy probable que sea un trozo de corteza expulsado en un impacto meteórico. En tal caso, habrá que ver si provino de una región cercana o de más lejos.
Para eso, hacen falta más estudios incluso para saber sus dimensiones.

Moon ‘milestone’: China’s Yutu 2 rover discovers ‘unusual’ shard on lunar far side – Jame Andy – Earth Science TV

Referencia:
China’s Yutu 2 rover finds ‘milestone’ on far side of the moon | Space 13.feb.2021 | Andrew Jones | https://www.space.com/china-yutu-2-moon-far-side-rover-milestone-discovery

Fuente:
Publicación Our Space en lenguaje Chino afiliada a la Administración Espacial Nacional China | https://www.163.com/dy/article/G1EEHJ7J0531TTYW.html

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La historia de los Rayos Cósmicos registrada en las rocas.

Los rayos cósmicos, son partículas de alta energía que provienen del espacio; de ahí su nombre.
Se trata de principalmente de protones y núcleos atómicos “livianos” producidos en eventos de gran liberación de energía.
Viajan por el espacio viéndose acelerados por campos magnéticos que atraviesan en su camino, como sucede con partículas en un acelerador (Rayos cósmicos: origen y trayectorias | pdp 1.dic.2016 | https://paolera.wordpress.com/2016/12/01/los-rayos-cosmicos-origen-y-trayectorias/).

Cuando impactan nuestra atmósfera, desencadenan una lluvia de partículas, conocidas también como chubascos aéreos, entre las que se pueden dar partículas de antimateria.

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Ilustración crédito: NSF/J.Yang

El estudio de estas lluvias, da información de los rayos cósmicos que las producen, luego, es cuestión de observar su origen en el cielo.
Pero se podría estudiar la historia de estos eventos observando hacia abajo.
En la producción de partículas en las lluvias de partículas, aparecen neutrinos. Estas partículas son de baja masa y no tienen carga por lo que interactúan poco con la materia.
Así, pueden llegar profundo en el suelo Terrestre e impactar en rocas a cierta profundidad. En esos impactos, pueden alterar la estructura cristalina de ciertas rocas al producir un efecto de “retroceso” en los átomos de los cristales afectados.
Ésto, puede dar información de la historia de los chubascos aéreos y de los rayos cósmicos que los provocan. Así se puede saber si nuestro Planeta viajó por una región de la Galaxia de gran actividad o incluso si explotó una supernova cercana.

Referencia y fuente:
Cosmic-Ray Time Capsules | Physics 30.nov.2020 | Philip Ball | https://physics.aps.org/articles/v13/186

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Las colisiones entre estrellas de neutrones nos habrían favorecido.

Sabemos que somos hijos de las estrellas, en particular de las masivas que mueren como supernovas (Somos hijos de las estrellas… | pdp 6.ago.2013 | https://paolera.wordpress.com/2013/08/06/somos-hijos-de-las-estrellas-pero-de-cuales/).
Cuando estas estrellas estallan, retornan al espacio material enriquecido en su interior de donde nacen estrellas y planetas.

En Nuestro caso, las primeras formas de vida se vieron protegidas por el campo magnético de la Tierra. Las partículas del viento Solar son nocivas para la vida tal como la conocemos. El campo magnético Terrestre las atrapa y desvía hacia los polos magnéticos cercanos a los geográficos. Allí, interactúan con los átomos de la atmósfera produciendo las conocidas Auroras.
En el Sistema Solar, la Tierra es el único planeta rocoso con este tipo de protección para la vida. Eso se debe a que en Ella, se da un proceso de convección o corrientes de material caliente y rico en cargas.

Ilustración de tres casos de convecciones. En el primero es demasiada y genera un ambiente volcánico muy agresivo, el segundo es el caso Terrestre y el tercero es muy pobre como para mantener la vida – Credit: Melissa Weiss UCSC

Ese material llega al manto y suele aflorar por grietas en la corteza. Allí se enfría y vuelve a hundirse. De esta manera, se produce un efecto de dínamo que genera el campo magnético Terrestre.
Para que este proceso sea posible, es necesario que en el interior del Planeta haya una elevada temperatura. Ésta, se debe en su mayor medida a la presencia de elementos radiactivos como torio y uranio.
Estos elementos generan calor, de hecho se los utiliza para mantener los sistemas a temperaturas adecuadas en satélites y sondas espaciales. Se ha perdido aproximadamente la mitad del calor generado en el interior de la Tierra desde su origen. La mayor parte del resto de ese calor se debe a la presencia de los elementos radiactivos. Éstos existen en la proporción justa. Demasiados elementos radiactivos producirían demasiado calor y se tendría un infierno inhabitable. Pocos elementos de este tipo, no mantendrían el dinamo funcionando ya que la entrega de calor al exterior no sería compensada y la convección terminaría.

Los elementos radiactivos se habría formado en la colisión de estrellas de neutrones.
Se trata de núcleos compactos dejados por estrellas masivas que explotaron. En esos raros pero posibles eventos de colisión, se generaron elementos radiactivos que viajaron por el espacio y pudieron infectar al material protoplanetario dejado por el estallido de estrellas masivas.

Referencia:
Stellar Smashups May Fuel Planetary Habitability, Study Suggests | SA 17.nov.2020 | M. Woo | https://www.scientificamerican.com/article/stellar-smashups-may-fuel-planetary-habitability-study-suggests/

Fuente:
Radiogenic Heating and Its Influence on Rocky Planet Dynamos and Habitability | AJ 10.nov.2020 | F. Nimmo et al. | Abstract: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abc251 | PDF: https://arxiv.org/pdf/2011.04791.pdf

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