Saturday, November 11, 2006

NOTICIAS VARIAS DE SISMOLOGIA.

Detector de terremotos casero

Randall Peters, profesor y presidente del Departamento de Física en Universidad Mercer, y James Shirley, un científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL), han diseñado un dispositivo análogo a una plomada, que registra ondas sísmicas de todas partes del mundo.
El barato instrumento registró las ondas del terremoto de diciembre de 2004 en el Océano Indico, que provocó el devastador tsunami. Poco antes de la primera perturbación, la plomada se movió a niveles por encima del ruido de fondo, y se mantuvo así por un período de más de dos horas.Estos resultados apuntan hacia la posibilidad de construir un detector de erupciones volcánicas y terremotos para uso doméstico. Sería un instrumento no diseñado para recoger datos científicos, sino más bien para proveer un sistema personal de advertencia temprana. Resultaría barato, de fácil uso y gran sensibilidad. Del modo en que está proyectado, sería capaz de detectar los eventos tectónicos que preceden a un tsunami catastrófico o a una erupción volcánica como por ejemplo la del Monte Santa Elena en 1980.Aunque la parte mecánica del dispositivo ensayado es análoga a la plomada de un carpintero para determinar la línea vertical, los otros componentes del instrumento son de alta tecnología. Fue diseñado por el profesor Peters en cooperación con James Shirley de la NASA. Usando un sensor patentado por Peters, el instrumento puede detectar movimientos del suelo tres mil veces más pequeños que el espesor de un cabello humano.

Mejor forma de estudiar el interior de la tierra


En vez de esperar la llegada de nuevos terremotos, o de gastar mucho dinero en realizar explosiones en el subsuelo, los investigadores han podido aprovechar la información procedente del ruido sísmico normal que se produce constantemente debido a fluctuaciones en la atmósfera y los océanos del planeta.
Según Michael Ritzwoller, el nuevo método mejora la resolución y la precisión de las imágenes de la corteza y del manto superior de la Tierra (hasta 100 Km. o más de profundidad). La técnica se aplicará a tecnología ya disponible, como el US Array, dotado de cientos de sismómetros portátiles que en los próximos años serán distribuidos por todo el país (Estados Unidos).Los investigadores han estado durante años construyendo imágenes tomográficas del interior de la Tierra a partir de las ondas generadas por los terremotos. Este método, llamado tomografía sísmica, reconstruye la estructura interna terrestre en una pantalla de ordenador, corte a corte. La nueva técnica es similar, pero se basa en organizar el ruido sísmico ambiental, que normalmente es desechado como "basura" sísmica.
La tomografía sísmica es como realizar un escáner CT a la Tierra, indica Ritzwoller. Pero cuando se efectúa una CT a una persona, los médicos tienen el control del proceso y obtienen las imágenes que desean sin esperar. Los sismólogos no pueden controlar el momento en que ocurrirá un terremoto, de manera que, o tienen que esperar que se produzca uno, o deben utilizar explosivos que simulen sus acciones, generando sus propias ondas.Gracias al nuevo sistema, los científicos podrán liberarse de la llamada "tiranía de los terremotos", y realizar su trabajo de forma más eficiente.

La agresión de un volcán no cesa al acabar su erupción


Las erupciones volcánicas figuran entre las fuerzas más destructivas del arsenal de la Madre Tierra. Sin embargo, para la gente que vive en la falda de un volcán, o cerca de ella, el peor desastre a menudo no comienza hasta que la erupción ha amainado y el resto del mundo ha dejado de prestar atención a lo que allí ocurre. Es entonces cuando la lluvia puede hacer subir el nivel de ríos que arrastran los sedimentos dejados por el volcán, desde las partes altas hacia las bajas, lo que provoca las avalanchas de barro, ceniza y agua conocidas como lahares, y que son capaces de sepultar pueblos enteros. Estos lahares pueden producirse durante bastantes años tras una erupción, dependiendo de la cantidad de escombros depositados en el terreno por el volcán, y de cuánto llueva, hasta que el sedimento ha sido retirado de la montaña o se ha fijado sobre ella lo suficiente como para no ser erosionado fácilmente.

El volcán Pinatubo, al noroeste de Manila, en la isla filipina de Luzon, sufrió una devastadora erupción en junio de 1991, y ahora está demostrando ser un laboratorio ideal para estudiar las "secuelas hidrológicas" de una erupción volcánica.Karen Gran, una estudiante de doctorado en ciencias terrestres y espaciales, de la Universidad de Washington, ha estado estudiando datos recopilados desde 1997 a 2003 en cinco ríos de los flancos del Pinatubo. Los arroyos se encuentran en distintas fases de recuperación, con al menos uno ya de vuelta a su estado original antes de la erupción gracias a que no quedó obstruido por sedimento. Pero otros cruzan áreas que todavía albergan vastas cantidades de escombros que se pueden deslizar hacia abajo fácilmente. La ubicación geográfica del Pinatubo, no muy lejos del ecuador, lo hace estar sujeto a lluvias torrenciales, desde monzones a tifones.En uno de los arroyos estudiados, nada puede vivir. Y además, si una fuerte tormenta lo azota, el lecho entero del río se desplaza. Esto significa que después de todos estos años transcurridos tras la erupción, algunos de los ríos examinados no se han recobrado de la catástrofe hasta el punto de que puedan tener canales estables, que son necesarios para el retorno de especies acuáticas y para una recuperación ecológica general.

La erupción del Pinatubo, la segunda mayor registrada en el siglo XX, depositó en su falda una cantidad de escombros volcánicos calculada en unas diez veces más que la esparcida por el Santa Elena en su tristemente célebre erupción de 1980. La ciudad de Bacolor, en el borde del Pinatubo, fue enterrada repetidamente por la acción de grandes lahares. Hoy en día, la entrada a una gran iglesia en Bacolor se debe hacer por la galería del coro, ya que todo bajo esa galería está sepultado por sedimento.Ha habido más pérdidas materiales y de vidas humanas alrededor del Pinatubo por culpa de los lahares que por la erupción volcánica en sí misma.


Resuelto un misterio del gran Cráter de Arizona


El meteorito férrico que causó el Cráter del Meteoro hace casi 50.000 años, viajaba mucho más lento de lo que se había asumido. Los profesores H. Jay Melosh de la Universidad de Arizona (UA), y Gareth Collins del Imperial College de Londres informan de sus conclusiones en un artículo en la revista Nature.

El Cráter del Meteoro fue el primer cráter terrestre identificado como una cicatriz de impacto de un meteorito, y es probablemente el cráter de impacto más estudiado en la Tierra. Por ello, los investigadores se han asombrado al descubrir algo completamente inesperado acerca de su formación.El meteorito impactó en la Meseta de Colorado a unos 64 kilómetros al este de la actual Flagstaff y a 32 al oeste de Winslow, excavando un agujero de 174 metros de profundidad y 1.250 metros de diámetro (lo bastante grande para albergar 20 campos de fútbol).Las investigaciones previas hacían suponer que el meteorito golpeó la superficie a una velocidad de entre 15 y 20 km/s. Melosh y Collins usaron sus modelos matemáticos sofisticados para analizar cómo el meteorito se habría desintegrado y desacelerado cuando se zambulló a través de la atmósfera. Cerca de la mitad de las 300.000 toneladas originales de la roca espacial de 40 metros de diámetro se habría fracturado en pedazos antes de chocar contra el terreno. La otra mitad habría quedado intacta y golpeó el suelo a unos 12 km/s.

Esa velocidad es casi cuatro veces más rápida que la de la nave experimental X-43A ("scramjet") de la NASA -el avión que más rápido ha volado- y diez veces más rápida que una bala disparada por el rifle de mayor velocidad de salida, un rifle de cartucho Swift 0,220. Pero es demasiado lenta para haber fundido mucho de la blanca formación Coconino en el norte de Arizona. Esto resuelve un misterio que ha intrigado a los investigadores durante años.Los científicos habían tratado de explicar por qué no hay más roca fundida en el cráter teorizando que el agua en las rocas que sirvieron de blanco se vaporizó en el impacto, dispersando la roca fundida en gotas diminutas. También habían argumentado que los carbonatos en la roca explotaron, vaporizándose en forma de dióxido de carbono.Si se tienen en cuenta adecuadamente las consecuencias de la entrada atmosférica, no hay discrepancia alguna en la fusión de las rocas.


La atmósfera de la Tierra es una pantalla eficaz pero selectiva que previene que los meteoritos más pequeños impacten sobre la superficie de la Tierra. Cuando un meteorito golpea la atmósfera, la presión es equivalente a golpear contra una pared. Incluso los meteoritos férricos fuertes, no sólo los más débiles meteoritos pétreos, son afectados.Aunque el hierro es muy fuerte, el meteorito probablemente había sido agrietado por colisiones anteriores en el espacio, según piensan los investigadores. Los pedazos debilitados comenzaron a desunirse y caer como una lluvia desde unos 14 km de altitud. Y cuando se separaron, la fricción atmosférica los desaceleró, incrementando las fuerzas que los desmenuzaron y retardaron aún más.El ingeniero de minas Daniel M. Barringer (1860-1929), el primero en investigar el cráter de manera significativa, localizó y situó pedazos de la roca espacial ferrosa, con pesos que oscilaron entre medio kilogramo y media tonelada aproximadamente, en un círculo de unos 10 km de diámetro alrededor del cráter.

Esos tesoros han sido desde hace mucho tiempo trasladados y colocados en estanterías de museos y colecciones privadas. Pero Melosh tiene una copia del mapa que Barringer presentó a la Academia Nacional de Ciencias en 1909.A unos 5 km de altitud, la mayor parte de la masa del meteorito se extendió en una nube de desechos de unos 200 metros de sección. Los fragmentos liberaron un total de 6,5 megatones de energía entre 15 km de altitud y la superficie, la mayor parte de ellos en una explosión aérea cerca del suelo, semejante a la que aplastó los árboles y que fuera creada por el meteorito de Tunguska, Siberia, en 1908.La mitad intacta del meteorito del cráter de Arizona explotó al impacto con por lo menos 2,5 megatones de energía, o el equivalente a 2,5 millones de toneladas de TNT.Elisabetta Pierazzo y Natasha Artemieva del Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson, Arizona, han modelado independientemente el impacto del Cráter del Meteoro usando el modelo del Fragmento Separado de Artemieva. Encontraron velocidades de impacto similares a las que Melosh y Collins proponen.Melosh y Collins empezaron a analizar el impacto del Cráter del Meteoro después de hacer unos cálculos preliminares en su calculadora de "efectos de impacto" ubicada en Internet, un programa online que desarrollaron para el público general. El programa les dice a los usuarios cómo la colisión de un asteroide o cometa afectará una localidad particular de la Tierra calculando varias consecuencias medioambientales del impacto.

Seísmos en aguas profundas podrían advertir de la inminencia de otros mayores


Los científicos de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) y la Universidad de California del Sur (USC), informan que algunos tipos de terremotos submarinos grandes pueden ser predecibles en escalas de tiempo de horas o menos.
Los terremotos en tierra generalmente no son precedidos por preámbulos sistemáticos y por tanto no pueden predecirse fácilmente con los mismos métodos. El equipo de investigación, dirigido por Jeffrey McGuire de la WHOI, estudió terremotos ocurridos a lo largo de cinco fallas de transformación en la Dorsal del Pacífico Oriental, donde las placas tectónicas se separan a una velocidad de más de diez centímetros al año.


El equipo usó datos provenientes de sensores desplegados por el Pacific Marine Environmental Laboratory de la National Oceanic and Atmospheric Administration que precisaron el tiempo y el lugar de los preámbulos y de los terremotos más grandes.Los investigadores definieron un preámbulo como cualquier temblor de por lo menos una magnitud 2,5 en la escala de Richter, y un terremoto principal como un temblor de magnitud 5,4 o mayor. Usando como caso de prueba terremotos ocurridos en los últimos diez años, fijaron una "alarma" hipotética para una hora dentro de un radio de 15 kilómetros alrededor del epicentro de cada preámbulo potencial. Este "sistema de alerta temprana" habría predicho con éxito seis de los nueve terremotos más grandes ocurridos a lo largo de dos de las fallas de transformación, la Discovery y la Gofar, entre 1996 y 2001, a pesar de emitir alarmas en un tanto por ciento muy pequeño del periodo total de tiempo.

Un sismómetro submarino como éste será desplegado en 2007. (Foto: Woods Hole Oceanographic Institution)


Los hallazgos del equipo sugieren que la predicción a corto plazo (la habilidad de prever un terremoto horas o minutos antes de que golpee) puede ser factible bajo ciertas circunstancias. Aunque las cordilleras oceánicas y las fallas de transformación asociadas están lejos de los principales centros de población en tierra, el hecho de que exista un grado de previsibilidad a corto plazo en aguas profundas debe ayudar a los sismólogos a entender mejor el proceso de un terremoto en general.

Una nueva generación de instrumentos para el estudio del fondo oceánico (un gran desafío técnico) ayudará a los científicos a comprender mejor el proceso de un terremoto. Si los preámbulos y los terremotos principales son activados por un evento anterior, tal como un deslizamiento gradual a lo largo de una línea de falla, conocido técnicamente como oscilación transitoria de deslizamiento lento que no crea ondas sísmicas, entonces éste podría detectarse con los instrumentos adecuados.Tales eventos lentos pueden detectarse en tierra en lugares como la Falla de San Andrés, donde el movimiento es grabado por una extensa colección de sensores. En aguas profundas se han detectado oscilaciones transitorias de deslizamiento lento en zonas de subducción, donde una placa tectónica es empujada bajo la otra. Se han detectado tales eventos cerca del Japón y a lo largo de la Falla de Cascadia en el noroeste del Pacífico. Sin embargo, los eventos detectados no activaron terremotos mayores.

Los investigadores advierten que las zonas de subducción tienen mayores tasas de preámbulos que las regiones continentales, así que la capacidad de detectar preámbulos, incluso a corto plazo, es significativa para la predicción de terremotos. Es más, una oscilación transitoria de deslizamiento lento fue detectada 15 minutos antes del terremoto chileno de 1960, de magnitud 9,5, el más grande registrado en la historia.La mayoría de los grandes terremotos ocurren a lo largo de las zonas de subducción, pero si pueden o no predecirse sistemáticamente los terremotos en estas zonas permanece bajo debate, y requerirá mejores observaciones del suelo oceánico.Los investigadores creen que si un conjunto extenso de sensores como el de la Falla de San Andrés se situara en el suelo oceánico, los sismólogos probablemente podrían predecir la llegada de un terremoto. McGuire guiará una expedición en el 2007 para desplegar sensores a lo largo de la Dorsal del Pacífico Oriental y empezar a probar esa idea.

Los cambios climáticos alteran la forma de la tierra


Los principales investigadores del estudio fueron Minkang Cheng y Byron D. Tapley, del Center for Space Research, Universidad de Texas en Austin.
Examinaron eventos climáticos tales como el conocido popularmente con el nombre de "El Niño" (El Niño Southern Oscillation; ENSO por sus siglas en inglés), y el PDO (Pacific Decadal Oscillation), que afectan al caudal de agua que circula en océanos, atmósfera y continentes.El estudio muestra significativas variaciones en la forma de la Tierra, o geoide, definidas por su campo gravitatorio, durante los últimos 28 años. Estas variaciones podrían estar parcialmente vinculadas a eventos climáticos.El estudio examinó el achatamiento de la Tierra, la forma aplanada de nuestro mundo sobre los polos y ensanchada en el ecuador. Las distancias entre las estaciones situadas en tierra y los satélites, se midieron utilizando datos de SLR (Satellite Laser Ranking) que tienen una precisión milimétrica.Los datos mostraron que la distribución de masa cambia según se redistribuye el agua en los océanos, la atmósfera y la tierra. Esta redistribución produce pequeños cambios en el campo gravitatorio de la Tierra, detectables por los satélites geodésicos, los cuales estudian el tamaño y la forma del planeta.

Los investigadores hallaron que durante los últimos 28 años, dos grandes variaciones en el achatamiento de la Tierra se correspondieron con fuertes eventos ENSO. La causa de una variación en la distribución de masa de la Tierra durante el período de 21 años que va de 1978 a 2001, todavía sigue siendo un misterio.Los científicos también descubrieron que otro cambio en la distribución de masa puede haber comenzado a finales del año 2002, coincidiendo con El Niño que se desarrolló en ese momento. Sin embargo, la idea principal de los investigadores es que los traslados de masa a gran escala en la Tierra son debidos a los cambios climáticos de largo plazo.La gravedad de la Tierra es una fuerza invisible de atracción que tiende a aglutinar las masas. El movimiento relativo de un objeto pequeño y ligero, como un vehículo espacial, con respecto a un objeto pesado y grande como la Tierra, depende de cuánta masa tiene cada objeto y de cómo está distribuida dicha masa.

Los científicos se valen de ello para descubrir desplazamientos de grandes masas de agua, y cambios en la forma de la Tierra.Las mediciones hechas mediante SLR tienen ya una historia lo bastante larga como para que los científicos vean a través de ellas los cambios a lo largo del tiempo en el deshielo de los glaciares y capas polares, así como el cambio correspondiente en el nivel del mar. Los datos de SLR también se han utilizado para detectar el movimiento de las placas tectónicas donde descansan las masas continentales, así como en otras mediciones geofísicas.

La inclinación del eje terrestre es un marcapasos planetario


Con más de treinta explicaciones propuestas para estos ciclos glaciales, los investigadores de la Institución Oceanográfica de Woods Hole (WHOI) y el Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT) examinaron las posibilidades de determinar una explicación más precisa. Unas hipótesis sugerían cambios en la órbita de la Tierra, otras invocaban la variabilidad aleatoria natural del clima. Los investigadores han llegado a la conclusión de que la causa más creíble es que ciertas variaciones en la inclinación del eje de la Tierra sincronizan las glaciaciones, actuando como una especie de marcapasos planetario.

Peter Huybers, del Departamento de Geología y Geofísica de la WHOI, y su colega Carl Wunsch del MIT, desarrollaron un modelo simple para examinar los efectos de los cambios en la inclinación de la Tierra, la que determina los cinturones climáticos alrededor del planeta y las estaciones del año. También se concentraron en eventos de deshielo rápidos conocidos como terminaciones, fácilmente identificadas en los registros del clima por su magnitud y por su carácter abrupto. En primer lugar, estimaron la cronología de los ciclos glaciales usando como indicador de tiempo la cadencia bajo la que se acumula el sedimento en el fondo del océano.

La edad estimada se usó entonces para comparar la cronología de los ciclos glaciales con la de los cambios en la órbita de la Tierra, conocida a partir de las leyes del movimiento y de observaciones de la galaxia.Muchos estudios han sugerido una conexión entre las variaciones orbitales y los ciclos glaciales de aproximadamente 100.000 años que acaecieron durante el Pleistoceno tardío, desde hace un millón de años hasta hace 10.000, pero éste es el primer estudio riguroso que se ha hecho para determinar si los ciclos glaciales son sincronizados por las variaciones orbitales.

Los investigadores hallaron que las glaciaciones terminan cerca del momento en que la inclinación de la Tierra, u oblicuidad, es grande. Esto reduce el número de explicaciones posibles para los ciclos glaciales a aquellas que tienen en cuenta el control de los ciclos glaciales por la inclinación del eje terrestre. La oblicuidad, el ángulo entre el plano ecuatorial de la Tierra y el orbital, o la inclinación del eje de la Tierra, varía entre 22,5 y 24 grados durante un ciclo de 41.000 años. A medida que la inclinación aumenta, así lo hace la media anual de radiación que alcanza las latitudes altas, y éstas son las condiciones bajo las que Huybers y Wunsch encuentran que las glaciaciones terminan. La inclinación actual del eje de la Tierra es de 23,5 grados y está decreciendo.

De no ser por la acusada influencia humana sobre el clima, la Tierra estaría probablemente avanzando poco a poco hacia una nueva glaciación.
Una pregunta clave es: ¿cómo puede un ciclo de 41.000 años en la inclinación producir uno de 100.000 en las glaciaciones? Huybers y Wunsch sugieren que durante el Pleistoceno tardío la glaciación no acabó cada vez que la inclinación era grande, sino que los glaciares crecieron durante dos ciclos (80.000 años) o tres ciclos (120.000 años) de oblicuidad, antes de retirarse. El promedio de duración de las glaciaciones da entonces los 100.000 años.

Más cerca del manto de la Tierra


Investigadores de los 18 países miembros del Programa Integrado de Perforación del Océano (IODP), en busca del límite entre la quebradiza corteza exterior de la Tierra y su manto más caliente y blando, una frontera conocida como la Discontinuidad de Mohorovicic, han creado el tercer agujero más hondo que se haya taladrado en la corteza del fondo oceánico.

Los científicos pretendían perforar en el manto de la Tierra, pero no lo han logrado por tan sólo 300 metros, según creen.Desde el barco perforador, los investigadores obtuvieron muestras de rocas ubicadas a más de 1.416 metros por debajo del lecho oceánico, que suministrarán información valiosa sobre la composición del planeta. Y a pesar de haberse quedado cortos, se considera que éste es uno de los mejores esfuerzos hechos hasta ahora para taladrar en la corteza del océano y hallar el manto.Los expertos taladraron en el Macizo Atlantis, localizado en la intersección entre la Cordillera Central del Atlántico y la zona de fractura Atlantis. La porción central de esta región está compuesta de un lecho marino de menor grosor que el área que la rodea.

Ese núcleo central, creían los científicos, estaría compuesto de rocas que forman parte de la corteza inferior y de la parte superior del manto, lo que brindaría una oportunidad de primera mano de tomar muestras del manto. Las rocas del núcleo, sin embargo, son claramente parte de la corteza terrestre.Podrán realizarse más esfuerzos para localizar el manto en la misma ubicación, ya que al final de la expedición el agujero estaba abierto y en buenas condiciones, listo para ser taladrado aún más profundamente.

Jay Miller (de la Texas A&M University) nos recuerda que los geofísicos tienen una idea largamente preconcebida de cómo se desarrolló la Tierra, basada en datos previamente adquiridos. Y señala al respecto: "Los tipos de rocas que recuperamos muestran que esta interpretación simplifica mucho los rasgos de la corteza del océano. Cada vez que taladramos un agujero, comprobamos que la estructura de la Tierra es más compleja. Nuestra comprensión de cómo evolucionó está cambiando de acuerdo a esto".


La atmósfera primigenia de la Tierra fue más favorable para la vida



Este sorprendente hallazgo puede alterar la manera de pensar de muchos científicos acerca de cómo surgió la vida en nuestro planeta.
El estudio llega a la conclusión de que los modelos tradicionales que estiman el escape de hidrógeno de la atmósfera de la Tierra hace varios miles de millones de años, están equivocados, e indica que hasta el 40 por ciento de la atmósfera temprana era hidrógeno. Ello implica la existencia de un clima más favorable para la producción de compuestos orgánicos prebióticos como aminoácidos, y finalmente la vida.Los autores son el estudiante de doctorado Feng Tian, el profesor Owen Toon y el investigador asociado Alexander Pavlov, del Laboratorio de la Universidad de Colorado en Boulder para Física de la Atmósfera y del Espacio, y Hans De Sterk de la Universidad de Waterloo.


El estudio fue apoyado por el Instituto de Astrobiología de la NASA.Se cree que la Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años, y la evidencia geológica indica que la vida pudo haber empezado en el planeta alrededor de mil millones de años después.Los autores del nuevo estudio sostienen que el modelo que sugiere que la atmósfera temprana de la Tierra era rica en dióxido de carbono y pobre en hidrógeno, con el que los científicos han estado trabajando durante los últimos 25 años, es incorrecto.Según el nuevo estudio, aún cuando las concentraciones atmosféricas de CO2 fueran grandes, las concentraciones de hidrógeno habrían sido mayores. En ese caso, la producción de compuestos orgánicos con la ayuda de descargas eléctricas o reacciones fotoquímicas habrían sido eficaces.

Los aminoácidos que probablemente se formaron de materiales orgánicos en el ambiente rico en hidrógeno podrían haberse acumulado en los océanos, o en bahías, lagos y pantanos.El escape de hidrógeno de la atmósfera temprana de la Tierra fue probablemente dos órdenes de magnitud más lento que lo aceptado por los científicos con anterioridad. Cálculos previos asumían que la temperatura en la parte superior de la atmósfera estaba por encima de los 800 grados C hace varios miles de millones de años. Los nuevos modelos matemáticos muestran que las temperaturas podrían haber sido dos veces más frías en aquel entonces.

Los cálculos involucran flujos supersónicos de gas escapando de la atmósfera superior de la Tierra como un viento planetario.En aquella época, el hidrógeno atmosférico no escapaba de la Tierra tan eficazmente como lo hace hoy. Dicho escape estaba muy limitado por bajas temperaturas en la atmósfera superior y el suministro de energía del Sol.A pesar del nivel de radiación solar ultravioleta algo mayor en la infancia de la Tierra, la tasa de escape de hidrógeno habría permanecido baja. El hidrógeno fugado habría sido compensado por el procedente de los volcanes, convirtiéndose así en un componente principal de la atmósfera.

Un descubrimiento ayuda a entender la naturaleza de los terremotos


La investigación se ha publicado en la revista "Physical Review Letters" y demuestra que el período de tiempo entre un terremoto y el siguiente depende del tiempo que ha pasado entre terremotos anteriores. Aunque se trata de una dependencia estadística, el descubrimiento puede ayudar a mejorar las estimaciones de riesgo.
Algunos ejemplos de fenómenos críticos que encontramos en la naturaleza son el momento en que el agua cambia de estado para pasar de manera continua de líquido a vapor, o cuando un imán se encuentra en el punto crítico en que deja de estar imantado a causa de una temperatura elevada. En este último caso, el imán presenta una característica que sólo se da en el momento del cambio de estado: la autosimilitud a diferentes escalas.


Si la temperatura no llega a un valor crítico, entonces los imanes microscópicos responsables del campo magnético que observamos se encuentran ordenados, apuntando mayoritariamente en la misma dirección. Si la temperatura está por encima el valor crítico reina el desorden, cada imán microscópico apunta en direcciones al azar y no observamos un campo magnético global. En el momento en que la temperatura es crítica, justo en la frontera, los imanes microscópicos que apuntan en una misma dirección se encuentran agrupados en pequeños núcleos. Si los observamos desde más lejos, estos núcleos también se encuentran agrupados en núcleos de núcleos, y así sucesivamente. Esto es la autosimilitud a diferentes escalas.

Lo que ha descubierto el investigador de la UAB es que esta autosimilitud a diferentes escalas se da del mismo modo en la distribución temporal de los terremotos. Es decir, si se toma nota de los diferentes temblores que ha habido en una zona determinada a lo largo de un período de tiempo, se observará que están agrupados, pero lo más sorprendente es que si este período de tiempo se hace más largo, se observará que los grupos de terremotos también están agrupados en núcleos más grandes. Y así sucesivamente, para cualquier escala de tiempo, con terremotos de cualquier magnitud, y para cualquier área de cualquier lugar del planeta. Esto tiene una implicación fundamental a la hora de determinar el tipo de fenómeno que constituyen los terremotos: en lugar de ser caóticos, como se podría pensar, los físicos pueden considerar que son fenómenos críticos.

Tal y como asegura el investigador, "para que esta estructura autosimilar pueda existir, el papel de las correlaciones entre terremotos ha de ser muy importante, es decir, el tiempo entre terremotos ha de depender de los terremotos anteriores, de una manera muy determinada". Corral aclara que "esto no quiere decir que la dependencia sea determinista, no permite determinar cuándo tendrá lugar el próximo terremoto, pero si que se trata de una dependencia estadística clara que puede ayudar a mejorar las estimaciones de riesgo".

Encuentran relación entre la órbita de la tierra y el cambio climático de hace 85 millones de años


El profesor Tom Wagner de la Universidad de Newcastle, Inglaterra, ha llevado a cabo un estudio interdisciplinario de registros geológicos combinados con modelaciones de clima, para esclarecer un poco más los mecanismos y procesos que llevaron hacia rápidos y reiterados cambios climáticos con gran impacto en el océano durante épocas pasadas en las que nuestro mundo estuvo bajo condiciones dominadas por el Efecto Invernadero.Analizando sedimentos depositados en el fondo del océano hace aproximadamente 85 millones de años, el equipo de investigación encontró evidencia de que el clima del Cretácico era muy inconstante y repetidas veces dio por resultado cambios notables en la química del océano y la circulación profunda, cuyas consecuencias resultaron desastrosas para los ecosistemas marinos.

Estas condiciones extremas dieron origen al sepultamiento masivo de materia orgánica muerta proveniente de especies marinas, tales como algas y plancton, en el fondo del mar.Wagner y sus colegas descubrieron huellas de los mecanismos que causaron esos cambios climáticos, gracias al estudio de una muestra de roca sedimentaria taladrada y extraída del fondo del océano, cerca de Costa de Marfil, en África, y comparando estos resultados con datos de un modelo del clima global.Los datos modelados fueron utilizados para cuantificar el escurrimiento de agua dulce proveniente del África tropical hacia el Atlántico ecuatorial, donde se realizó la perforación, y para especificar el papel de la configuración orbital y el ciclo hidrológico en la variación climática y oceanográfica. Con estos datos, fue posible explicar la formación de la secuencia de tipos diferentes de sedimentos, que indican la alternancia entre condiciones del océano profundo que incluyeron la abundancia del oxígeno, y otras caracterizadas por la ausencia de éste.

Todos los otros tipos de vida que no fuesen organismos simples como las bacterias, habrían sido diezmados seriamente en el océano profundo a medida que el oxígeno se hacía progresivamente más escaso. En tierra, la variabilidad del clima debió causar fuertes contrastes regionales, con desiertos muy extendidos en latitudes medias, y áreas sumamente húmedas en los trópicos.Cantidades de lluvia más altas de lo normal habrían causado aumentos en las masas de agua dulce que se escurrían desde tierra, llevando grandes cantidades de nutrientes a los océanos, con el resultado de un incremento en la productividad marina, la disminución de oxígeno y un cambio en los patrones de circulación en el océano profundo.La modelación del clima identificó que períodos específicos de descarga fluvial extremadamente elevada ocurrieron durante los períodos de máximos contrastes estaciónales cuando el equinoccio norte (situación en la que el Sol está directamente encima del ecuador terrestre) coincidía con el perihelio (cuando la Tierra está más cerca del Sol). Era sólo durante esta configuración orbital específica que la escorrentía de agua dulce excedía un cierto umbral, resultando finalmente en un rápido cambio hacia condiciones de anoxia en el océano.

Confirmada la distinta rotación del núcleo de la tierra


Científicos del LDEO (Lamont-Doherty Earth Observatory) de la Universidad de Columbia y la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han finalizado, con esta exitosa medición, un debate de nueve años acerca de si el núcleo terrestre está sufriendo cambios que puedan ser descubiertos en la escala de tiempo humana.
El centro de la Tierra consiste en un núcleo sólido interno de aproximadamente 2.400 kilómetros de diámetro y un núcleo fluido exterior de aproximadamente 7.000. El núcleo sólido desempeña un importante papel en la "dinamo" responsable del campo magnético de la Tierra.En 1996, dos de los autores del estudio actual, Paul Richards y Xiaodong Song, presentaron evidencia basada en tres décadas de registros sismológicos que, según ellos, mostraba que el núcleo interno estaba girando aproximadamente un grado más rápido por año que el resto del planeta.


Su estudio fue acogido con entusiasmo, pero también despertó el escepticismo de algunos de sus colegas.Para responder a las críticas, grupos dirigidos por Richards y Song empezaron a buscar terremotos "idénticos", es decir que ocurrieran esencialmente en la misma localización y fueran detectados en la misma estación de registro sísmica. Si podían encontrarse tales terremotos, razonaron, entonces podrían hacerse mediciones mucho más precisas de los cambios en los tiempos de propagación de las ondas sísmicas.

El descubrimiento vino cuando Jian Zhang, miembro del equipo de investigación, encontró en septiembre de 2003 un terremoto en el Atlántico sur, cerca de las islas Sándwich del Sur, que fue detectado en Alaska y que resultaba una réplica exacta de otro que había ocurrido en diciembre de 1993. Zhang, Richards y sus colegas pudieron ver que los sismo gramas eran casi idénticos para ondas que sólo habían viajado a través del manto y el núcleo exterior. Las ondas que habían viajado a través del núcleo interno, sin embargo, parecían ligeramente diferentes. Habían hecho el viaje a través de la Tierra una décima de segundo más rápidamente en 2003 que en 1993. Es más, la forma de las ondas cambió de modo perceptible después de 10 años.

En total, los científicos analizaron 18 de estos "dobletes" de 30 terremotos en las Islas Sándwich del Sur, que fueron detectados en 58 estaciones sísmicas de Alaska entre 1961 y 2004.Durante décadas, se pensó que el centro de la Tierra cambiaba muy lentamente durante períodos de millones de años. El nuevo hallazgo demuestra que vivimos en un planeta muy dinámico.

Detectando los primeros síntomas de un terremoto


Aunque unos segundos parecen un margen escaso, es un lapso de tiempo suficiente para refugiarse bajo una mesa, para que las compañías de gas y electricidad cierren y/o aíslen sus sistemas, las compañías telefónicas redirijan el tráfico, los aeropuertos detengan aterrizajes y despegues, y los servicios de emergencia se preparen. Estas acciones pueden salvar vidas y evitar algunos daños materiales.

Un sistema de alerta temprana como éste es posible gracias al trabajo de Richard Allen, un sismólogo de la Universidad de California en Berkeley, quien en los últimos 5 años ha demostrado que en unos pocos segundos después de una ruptura sísmica se puede predecir la magnitud total del terremoto y su potencial destructivo. En San Francisco, por ejemplo, Allen estima que es posible una alerta efectiva de 20 segundos.

Él y sus colegas están ahora probando un sistema, ElarmS, que hará las predicciones, y trabajan conjuntamente con el servicio geológico estadounidense (USGS) para determinar el grado de precisión que pueden tener éstas.Los sismólogos, especialmente los estadounidenses, se han vuelto pesimistas respecto a la capacidad de predecir terremotos. Los experimentos en el intensamente vigilado terreno de estudio en Parkfield, California, han frenado el entusiasmo de la posible predicción de rupturas sísmicas horas o días antes de que ocurran. Para reducir las pérdidas materiales y humanas, las regiones con riesgo sísmico generalmente dependen de una combinación de preparación previa y mecanismos de evolución y notificación post-seísmo entre 5 y 10 minutos después de éste.

La alerta temprana de Allen se activa después de que la ruptura se produce, pero antes de que el movimiento se perciba a decenas de kilómetros del epicentro.San Francisco, por ejemplo, está más o menos sobre el sector central de la mitad norte de la falla de San Andrés. Si una ruptura ocurre en el extremo norte, el movimiento necesitaría 80 segundos, viajando a unos 3 kilómetros por segundo, para alcanzar la ciudad. Un sistema de alerta temprana puede proporcionar un tiempo crítico para los residentes, negocios y servicios de emergencia, incluso aunque no baste para evacuar un edificio.


La información del sistema de alerta temprana también se alimentará directamente de los datos procedentes de los edificios de respuesta activa, construcciones de innovador diseño que cambian las propiedades mecánicas de su estructura para compensar la vibración y minimizar el daño interno y externo. Estos edificios ya son operativos en Japón.

La Tierra tuvo continentes y fue habitable desde casi su inicio


El equipo llegó a esta conclusión después de realizar análisis detallados de un raro elemento metálico, el hafnio, en minerales muy antiguos provenientes de la colinas Jack Hills, en el oeste de Australia, que se piensa figuran entre las rocas más antiguas de la Tierra. El hafnio se encuentra asociado a cristales de circón en las rocas de Jack Hills, cuya edad es de casi 4.400 millones de años.
Estos resultados apoyan la creencia de que la corteza continental se había formado hace alrededor de 4.400 a 4.500 millones de años, y fue rápidamente reciclada en el manto. Bajo la dirección del profesor Mark Harrison de la Universidad Nacional Australiana, el equipo incluyó al profesor Stephen Mojzsis de la Universidad de Colorado (quien también es investigador del Centro de Astrobiología de dicha universidad) y científicos de la Universidad de California en Los Ángeles y de la Ecole Normale Superieure, en Francia.


Los investigadores emplearon el hafnio como un "trazador", usando isótopos para inferir la existencia de formación temprana de continentes en la Tierra antes de concluir los primeros 500 millones de años de su historia.
La evidencia indica que ya había una considerable corteza continental en la Tierra dentro de los primeros 100 millones de años de su existencia. Parece ser que el planeta se formó, en lo que a la escala del tiempo geológico se refiere, en un abrir y cerrar de ojos.En 2001, un estudio dirigido por Mojzsis y publicado en la revista Nature, mostró evidencia de la presencia de agua en la superficie de la Tierra hace unos 4.300 millones de años. La visión que Mojzsis y sus colegas tienen ahora de la infancia de la Tierra es que la corteza terrestre, los océanos y la atmósfera existían ya como tales en una etapa muy temprana, y que el planeta se hizo habitable muy pronto.

La sacudida de un seísmo activa las réplicas


Lo anterior puede parecer obvio, pero es de hecho un resultado sorprendente. El problema es que no está claro cómo una sacudida puede provocar réplicas que no son inmediatas, sino que suceden uno o dos días después del terremoto. Es por eso que la mayoría de los sismólogos creían que las réplicas son disparadas por esfuerzos estáticos producto del movimiento de la corteza.
Emily Brodsky, de la Universidad de California en Santa Cruz, y Karen Felzer, del USGS (U.S. Geological Survey) en Pasadena, observaron la distribución de las réplicas en relación con su distancia al epicentro del temblor principal. Advirtieron una tendencia suave y congruente, acompañada por un número de réplicas decreciendo de forma rápida conforme aumenta la distancia del evento principal en un rango de 0,2 a 50 kilómetros.La tendencia suave sugiere que el mismo proceso de disparo opera en todo el ámbito.

Pero el esfuerzo estático es insignificante en el extremo lejano, de modo que el esfuerzo dinámico producto de la sacudida debe ser lo que activa las réplicas.Nadie esperaba que temblores pequeños desencadenaran réplicas a estas distancias. La idea tradicional es que la zona de réplicas es una o dos veces la longitud de la ruptura de la falla, así que para seísmos de esta magnitud no se esperarían réplicas más allá de un kilómetro. Los investigadores están detectando réplicas hasta los 50 kilómetros.Más aún, las réplicas disminuyen con la distancia en la misma proporción que las ondas sísmicas.

En otras palabras, el número de réplicas y la magnitud del movimiento muestran la misma relación matemática con la distancia."Las réplicas decaen con la distancia del mismo modo en que lo hacen las ondas símicas", subraya Brodsky. "Proponemos que la posibilidad de tener una réplica depende directamente de la amplitud de la sacudida".Esta hipótesis concuerda con las mediciones hechas por las investigadoras de cómo la densidad de réplicas varía con la distancia, así como con mediciones previas del número de réplicas desencadenadas por un seísmo principal de cierta magnitud.

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