De media cada 15 millones de años entre hace 2.500 y 3.500 millones de años, la Tierra primitiva hubo colisiones de asteroides equivalentes a las que extinguieron a los dinosaurios. Esto se traduce en una cantidad de impactos diez veces superior a lo que se había calculado previamente.

Es lo que sugiere un nuevo estudio presentado en la conferencia de geoquímica Goldschmidt, que también señala que algunos de estos asteroides tendrían el tamaño de ciudades o hasta de pequeñas provincias.

Evolución química de la superficie

Los primeros años de la Tierra fueron inimaginablemente violentos en comparación con los actuales. Los científicos creen que fue golpeada por un número importante de asteroides de gran tamaño (de más de 10 km de diámetro), lo que habría tenido un efecto significativo en la química de la superficie cercana a la Tierra y en su capacidad para albergar vida. Los investigadores también están estudiando el efecto que los impactos pueden haber tenido en la evolución de la química de la superficie del planeta.

En Xataka Ciencia

Cada año, 5.200 toneladas de material extraterrestre llegan a la superficie de nuestro planeta

Los enormes impactos arrojaron partículas y vapores fundidos que luego se enfriaron y cayeron a la tierra para incrustarse en la roca como pequeñas partículas vidriosas esféricas, las llamadas esférulas. El investigador Simone Marchi, del Instituto de Investigación del Suroeste, en Estados Unidos, explica que han desarrollado:

Un nuevo modelo de flujo de impacto y lo hemos comparado con un análisis estadístico de los datos de la antigua capa de esférulas. Con este enfoque, descubrimos que los modelos actuales de los primeros bombardeos de la Tierra subestiman gravemente el número de impactos conocidos, tal y como lo registran las capas de esférulas.

Según sugiere un equipo de investigación internacional, que publica su estudio en Communications Earth & Environment, es probable que una caída catastrófica en los niveles de ozono atmosférico alrededor de los trópicos haya contribuido a un cuello de botella en la población humana.

Esta pérdida de ozono habría tenido lugar hace 70.000 años de resultas de la erupción del supervolcán Toba, ubicado en la actual Indonesia.

Rompecabezas evolutivo

Las grandes erupciones volcánicas emiten gases y cenizas que crean una capa de aerosol que atenúa la luz solar en la estratosfera, lo que provoca un enfriamiento en la superficie de la Tierra. Este "invierno volcánico" tiene múltiples efectos colaterales, como océanos más fríos, eventos prolongados de El Niño, malas cosechas y enfermedades.

En Xataka Ciencia

La próxima extinción masiva se estima para el 2100, según las matemáticas

El estudio sugiere que la nube Toba de SO2 agotó los niveles globales de ozono hasta en un 50 por ciento. Además, encontraron que los efectos sobre el ozono son significativos, incluso en escenarios de erupciones relativamente pequeñas. Los peligros para la salud resultantes de una mayor radiación ultravioleta en la superficie habrían afectado significativamente las tasas de supervivencia humana. Según explica el autor Sergey Osipov, del Instituto Max Planck de Química:

Toba se ha postulado durante mucho tiempo como la causa del cuello de botella, pero las investigaciones iniciales sobre las variables climáticas de la temperatura y la precipitación no proporcionaron evidencia concreta de un efecto devastador en la humanidad. Señalamos que, en los trópicos, la radiación ultravioleta (UV) cercana a la superficie es el factor evolutivo impulsor. El clima se vuelve más relevante en las regiones más volátiles alejadas de los trópicos.

En Xataka Ciencia

La inteligencia artificial encuentra patrones sorprendentes en las extinciones masivas biológicas de la Tierra

La teoría establece que la evolución humana fue afectada por un reciente acontecimiento de tipo volcánico. Fue propuesta en 1998 por Stanley H. Ambrose, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. La teoría afirma que, cuando se restableció el clima y los demás factores, los humanos empezaron a extenderse a partir de África.

Esta imagen sorprendente del lado nocturno del planeta Venus desde una distancia de 12.380 kilómetros ha sido capturado por el generador de imágenes de campo amplio para Parker Solar Probe, o WISPR.

La captura se produjo inesperadamente durante la tercera asistencia gravitacional de Venus de la misión el 11 de julio de 2020.

WISPR

WISPR está diseñado para tomar imágenes de la corona solar y la heliosfera interior en luz visible, así como imágenes del viento solar y sus estructuras a medida que se acercan y vuelan por la nave espacial.

WISPR está diseñado y probado para observaciones de luz visible, así que esperaban ver nubes, pero la cámara miró directamente a la superficie. Así, capturó efectivamente la emisión térmica de la superficie de Venus, detectó un borde brillante alrededor del borde del planeta que puede ser un resplandor nocturno: luz emitida por átomos de oxígeno en lo alto de la atmósfera que se recombinan en moléculas en el lado nocturno.

La característica oscura prominente en el centro de la imagen es Afrodita Terra, la región montañosa más grande de la superficie de Venus. La característica parece oscura debido a su temperatura más baja, unos 30 ºC más fría que su entorno.

El 29 de enero de 2020, la trayectoria de la sonda solar Parker llevó la nave espacial a una distancia aproximada de 18,6 millones de kilómetros del Sol, más de 5 millones de kilómetros más cerca que los sobrevuelos anteriores, por lo que esta, batió su récord.

Hay un lugar en nuestro planeta que es unas cinco veces más caliente que la superficie visible del Sol o el núcleo interno de la Tierra.

Es algo que dura poco pero que todo el mundo ha visto, pues es un fenómeno relativamente frecuente.

Relámpagos

Durante una fracción de segundo, el aire que rodea a un relámpago se calienta hasta alcanzar aproximadamente 30.000 ºC, la temperatura más alta de la Tierra.

En Xataka Ciencia

Los relámpagos y el superrelámpago de Catatumbo

Otra cosa es que busquemos lugares en la superficie donde el calor sea muy intenso y de forma muy sostenida. Entonces, hemos de fijarnos en la emisión de calor volcánica.

El 28 de energo de 2015, Geophysical Research Letters publicó un artículo en el que se analizaban 95 de los volcanes terrestres más activos.

Obtuvieron datos de lectoras del flujo térmico tomadas entre 2000 y 2014 por los espectrorradiómetros de los satélites de la NASA Terra y Aqua.

Una columna de humo se eleva sobre el lago de lava de Puʻu ʻŌʻō, un cono de escoria/salpicadura en los flancos del Kilauea y actualmente su centro eruptivo más activo.

En ese período, el volcán Kīlauea hawaiano emitió 9,8 x 10 elevado a 16 J de energía térmica, que bastarían para abastecer de electricidad a la ciudad de Nueva York durante seis meses.

Un grupo de asotrónomos ha mapeado la superficie de una estrella de neutrones por primera vez.

El instrumento NICER de la NASA revela que las estrellas de neutrones no son tan simples como pensábamos.

NICER

Un fragmento de estrella de neutrones del tamaño de un terrón de azúcar (alrededor de un centímetro cúbico) contiene la misma cantidad de masa que toda la población humana. De hecho, la dilatación temporal gravitatoria provoca que el tiempo en la superficie de una estrella de neutrones transcurra un 30% más despacio que en la Tierra.

Las estrellas de neutrones que rotan a gran velocidad y emiten pulsos de radiación se llaman púlsares. Los púlsares, como los agujeros negros, son objetos extremadamente densos pero extremadamente pequeños.

Ahora, por primera vez, los astrónomos han cartografiado la superficie de un púlsar de 25 km de ancho con exquisito detalle. El resultado desafía la imagen de libro de texto de los astrónomos sobre la apariencia de un púlsar y abre la puerta para aprender más sobre estos objetos extremos.

Desde su posición en el exterior de la Estación Espacial Internacional, la Neutron star Interior Composition Explorer, o NICER, busca rayos X de objetos astronómicos extremos, como púlsares.

En una serie de estudios publicados en The Astrophysical Journal Letters, los investigadores utilizaron NICER para observar el púlsar J0030 + 0451, o J0030 para abreviar, que se encuentra a 1.100 años luz de distancia en la constelación de Piscis. Dos equipos, uno dirigido por investigadores de la Universidad de Amsterdam y el otro dirigido por la Universidad de Maryland, observaron la luz de rayos X del J0030 a lo largo del tiempo para mapear la superficie del púlsar y medir su masa. Ambos equipos llegaron a una imagen que no es la que esperaban.

En Xataka Ciencia

Diez curiosidades sobre las estrellas de neutrones, los púlsares y las enanas blancas

La medición constituye un desafío porque, como se ha apuntado, la inmensa gravedad del pulsar dobla el espacio-tiempo a su alrededor, lo que hace que el púlsar parezca un poco más grande que su tamaño real. Debido a que NICER puede registrar la llegada de los rayos X del púlsar con extrema precisión (100 nanosegundos), los investigadores pudieron construir un mapa de la superficie de la estrella y medir su tamaño con una precisión sin precedentes.

Así, NICER determinó que la estrella de neutrones analizada, J0030, tiene entre 1,3 y 1,4 veces la masa del Sol. Y tiene aproximadamente 26 kilómetros de ancho. (Por el contrario, nuestro Sol se extiende un poco más de 1,3 millones de kilómetros de ancho).

La simple imagen de libro de texto utilizada para describir los púlsares muestra estos objetos con dos puntos calientes, uno en cada uno de sus polos magnéticos. A medida que la estrella gira, los puntos calientes disparan radiación al espacio en haces delgados, como un faro. NICER, sin embargo, nos ha desvelado que las cosas no son tan sencillas: J0030 tiene dos o tres puntos calientes, todos en el hemisferio sur. El equipo de la Universidad de Amsterdam cree que el púlsar tiene un punto circular pequeño y un punto delgado en forma de media luna que gira alrededor de sus latitudes más bajas. El equipo de la Universidad de Maryland descubrió que los rayos X podrían provenir alternativamente de dos puntos ovalados en el hemisferio sur, así como de un punto más frío cerca del polo sur de la estrella.

Abundante evidencia de óxidos de hierro y titanio debajo de la superficie de la Luna ha sido detectada por la Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA, el primer satélite del “Vision for Space Exploration”, programa de la NASA cuyo objetivo final es el envío de astronautas a la Luna, el establecimiento de bases permanentes sobre su superficie y la consecución del primer vuelo tripulado a Marte.

LRO y metal

Los resultados de la LRO son un pequeño paso para comprender mejor cómo se formó la luna, ya que las observaciones muestran cómo los óxidos de hierro y titanio se distribuyen debajo del hemisferio norte de la Luna.

La nueva investigación se basa en un dispositivo llamado instrumento de radiofrecuencia en miniatura (Mini-RF), una sonda de radar diseñada para mapear la geología lunar, buscar hielo de agua y probar tecnologías de comunicaciones.

El instrumento recorrió el terreno en el hemisferio norte de la luna en busca de una propiedad eléctrica llamada constante dieléctrica. Esta constante es un número que compara la capacidad de un material para transmitir campos eléctricos con la del vacío del espacio.

La transmisión de campo eléctrico es útil para encontrar hielo en las sombras de los cráteres, donde está protegido del calor del sol. Pero también puede identificar áreas con más metales, como los óxidos de hierro y titanio.

En Xataka Ciencia

Esta es la primera foto que se hizo de la Luna y tiene 180 años

Y los científicos notaron que la constante dieléctrica aumentaba con el tamaño del cráter, pero solo hasta cierto punto. La teoría del equipo era que los primeros cientos de o metros de la superficie de la luna tienen pocos de estos óxidos, pero una fuente más rica de metal se encuentra más abajo. Luego, a medida que los meteoritos chocan con la superficie lunar y rascan las capas superiores, los metales quedan expuestos. Ese tipo de patrón también explicaría los bajos niveles de metales en las tierras altas lunares y las mayores abundancias en las llanuras más oscuras y bajas más cercanas al subsuelo de la luna.

En Xataka Ciencia

El verdadero Cyrano era amante de hombres y obseso del espacio exterior

Los resultados son aún más intrigantes a la luz de un fenómeno desconcertante reportado en 2019 por la misión Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) de la NASA, en la Luna. Las mediciones de gravedad de la Luna sugieren que hay una gran cantidad de material denso que se encuentra decenas a cientos de kilómetros debajo de la cuenca masiva del Polo Sur-Aitken de la luna. Los resultados de GRAIL, junto con el nuevo hallazgo de LRO, sugieren que los metales pueden estar más concentrados en ciertas regiones de la luna.

Las ondas de radio viajan con dificultad a través del agua, lo que dificulta que los buzos o sumergibles transmitan información inalámbricamente a la superficie.

Sin embargo, los científicos están tratando de cambiar eso desarrollando una versión submarina de Wi-Fi. La investigación se describe en un estudio publicado recientemente en la revista IEEE Communications.

Aqua-Fi

Este nuevo sistema experimental, conocido como Aqua-Fi, funciona básicamente cuando el buzo empieza enviando datos (fotos o vídeos) desde su smartphone (contenido en una carcasa hermética). Los datos se transmiten como ondas de radio hasta un dispositivo montado en los tanques de aire del buzo.

Entonces, una microcomputadora convertiría los datos en una serie de pulsos de luz ultrarrápidos, cada pulso representando un 1 o un 0 en código binario. Esos pulsos se emitirían posteriormente hacia la superficie, utilizando un láser integrado de 520 nanómetros o una matriz de LED verdes: los LED podrían enviar los datos a distancias relativamente cortas con poca potencia, mientras que el láser podría enviarlos más lejos pero usaría más energía para hacerlo.

Al llegar a la superficie, los pulsos de luz serían recibidos por un fotodetector en la parte inferior de un barco, y un ordenador procesaría los datos. A partir de ahí, los archivos podrían cargarse en Internet vía satélite.

En Xataka Ciencia

Estos objetos impresos en 3D se comunican por WiFi (sin batería)

Hasta ahora, el sistema Aqua-Fi se ha utilizado para cargar y descargar multimedia entre dos ordenadores ubicados a pocos metros de distancia en aguas tranquilas. Sin embargo, antes de que pueda entrar en uso en el mundo real, tendrá que adaptarse para enfrentar desafíos tales como el efecto de dispersión de la luz del agua.

Denominada MMX (Martian Moon eXploration), la agencia espacial japonesa (JAXA) ha recibido luz verde para el lanzamiento en 2024 de una misión a las lunas de Martes: Fobos y Deimos.

Parte de la misión consistirá en regresar con algunas muestras de esas lunas. Será, pues, el primer viaje de ida y vuelta al sistema marciano.

Fobos

La nave espacial MMX está equipada con once instrumentos, cuatro de los cuales serán proporcionados por socios internacionales de la NASA (Estados Unidos), ESA (Europa?, CNES (Francia) y DLR (Alemania).

En Xataka Ciencia

Este es el cráter que dejó un meteoro en la superficie de Marte

Una de las misiones principales de la misión para MMX será descifrar el origen de las lunas marcianas mediante un examen remoto y traer una muestra para análisis de composición. La misión también medirá el ambiente de radiación, lo cual es una preocupación para los humanos que viajan más allá de la magnetosfera protectora de la Tierra.

Fobos ha sido seleccionado para operaciones en la superficie, así que la nave espacial aterrizará allí durante varias horas para recolectar una muestra de al menos 10 gramos utilizando un núcleo que puede recolectar material desde un mínimo de 2 centímetros por debajo de la superficie de la luna.

En Xataka

Marte a todo color y en 8k: este vídeo nos permite sumergirnos en la sorprendente belleza del planeta rojo

Fobos también es más interesante porque tiene regiones que sugieren dos composiciones diferentes, mientras que Deimos tiene solo una.

Esto implica que podría haber más información disponible de una muestra de Fobos. Además, la órbita más cercana a Marte significa que se espera que las eyecciones de la superficie marciana sean más numerosas en Fobos que en Deimos, lo que permite una fuente adicional de información sobre la evolución de Marte.

Imagen | JAXA

Oculto a 410 kilómetros en el manto de la Tierra, en algún lugar entre la corteza y el núcleo, se sospecha que hay un reservorio de diamantes tan antiguos como nuestro satélite natural, según un nuevo estudio llevado a cabo por la Australian National University.

Estos diamantes estarían en una gran reserva de roca relativamente intacta desde la formación del planeta, a salvo de la actividad geológica violenta y los impactos extraterrestres que impactaron contra la Tierra.

Gases

Para identificar los diamantes no se han observado directamente, sino a través de los rastros geoquímicos. Concretamente, han medido isótopos de helio contenidos en diamantes superprofundos traídos a la superficie por violentas erupciones volcánicas, para detectar las huellas de este antiguo depósito.

En Xataka Ciencia

Este meteorito los trajo un puñado de diamantes de origen extraterrestre

La mayoría de los diamantes se forman entre 150 y 230 kilómetros debajo de la corteza terrestre, antes de ser derretidos en la superficie. Muy ocasionalmente, algunos diamantes superprofundos (creados entre 230 y 800 kilómetros debajo de la superficie de la Tierra) son llevados a la superficie y son diferentes de los diamantes normales. Según explica la líder de investigación Suzette Timmerman:

Los diamantes son la sustancia natural más dura e indestructible conocida, por lo que forman una cápsula del tiempo perfecta que nos proporciona una ventana a la Tierra profunda. Pudimos extraer gas helio de veintitrés diamantes súper profundos de área de Juína, en Brasil. (...) Quedan preguntas sobre la forma de este depósito; ¿Es un gran reservorio único o hay varios reservorios antiguos más pequeños? ¿Dónde está exactamente el depósito? ¿Cuál es la composición química completa de este depósito?

En la Luna pasan cosas. No es un lugar desolado, frío e inhóspito, que también, sino muchas más cosas, y cambia continuamente. Al igual que las rocas de la Tierra experimentan estiramientos y achatamientos de resultas de las mareas, en la Luna pasa tanto de lo mismo.

Allí las mareas las genera la Tierra, y son mucho mayores que las mareas que la Luna genera en nuestro planeta: porque la Tierra tiene una masa 81 veces mayor que la de la Luna.

Efectos gravitatorios

A pesar de que la masa de la Tierra es 81 veces mayor que la de la Luna, las mareas resultantes en la Luna no son 81 veces mayores que las de la Tierra, porque lo que provoca las mareas no es solo la gravedad, sino las diferencias en gravedad, como nos recuerda Marcus Chown en su libro titulado precisamente Gravedad:

Y la Luna tiene, aproximadamente, una cuarta parte del diámetro terrestre, lo que significa que solo tiene una cuarta parte de la distancia sobre la que la diferencia en la gravedad puede manifestarse. Por eso, el estiramiento que la Tierra provoca en la Luna no es ochenta y una veces mayor que el estiramiento a la inversa, sino tan solo una cuarta parte de esa cifra, o lo que es lo mismo, veinte veces mayor. Aun así, es suficiente para hacer que la Luna se estire unos diez metros.

Estos cambios originados por las mareas generan efectos curiosos en nuestro satélite natural. Por ejemplo, pueden darse luces extrañas sobre la superficie de la Luna a intervalos de pocos meses. Como pequeñas explosiones de luz. Esa luces se llaman fenómenos lunares transitorios.

Están muy localizados y son ligeramente mayores que el límite de resolución del ojo humano, lo que implica que cubren un área de al menos un kilómetro cuadrado. Al producirse se observa un incremento o una disminución del brillo de la superficie lunar (en algunas ocasiones llegan incluso a difuminarla), y se sabe de casos en los que, antes de desaparecer, su color cambia a un rojo rubí.

Los sismómetros instalados en la superficie lunar por parte de las misiones Apolo han permitido establecer que los sismos lunares son más frecuentes cuando el efecto de la marea de la Tierra es más pronunciado. Ocasionalmente, se han detectado nubes del gas radón-222 en la superficie, un producto residual del uranio presente en las entrañas rocosas de la Luna.

Lo que veríamos como luces extrañas, según una teoría, serían estas nubes de gas atrapadas en el interior de la Luna, que salen en forma de estallido.

La nube de gas puede cubrir de sombra la superficie sobre la que flota, pero también emitir un fuerte brillo, ya que las partículas de polvo que contiene reflejan más la luz cuando están disperas que cuando se concentran sobre la superficie. Es posible también que la fricción separe las cargas positiva y negativa de las motas de polvo y que en un determinado momento se produzca una descargar similar a un rayo que "active" los átomos del gas y provoque que estos mismos emitan una característica luz rojiza.