Se debilita campo magnético de la Tierra: implicaciones

Auroras sobre la Antártida muestran el campo magnético de la Tierra en planea acción. Foto ESA

El campo magnético que protege la vida en la Tierra y los satélites en el espacio continuó su proceso de debilitamiento, en particular en una región donde hace más de 10 años se encontró debilitado: el Océano Atlántico del Sur.

Pero además se encogió en una zona sobre Canadá donde era muy fuerte. Solo encima de Siberia ha crecido.

¿Qué implica esto y a qué se debe?

Primero digamos que el estado actual se determina con las mediciones de el trío de satélites Swarm de la Agencia Espacial Europea (ESA), lanzados en 2014 para monitorear las señales magnéticas del núcleo de la Tierra y el manto, así como de ionosfera y la magnetosfera.

El campo magnético de nuestro planeta se genera por el núcleo giratorio de hierro derretido, a unos 2900 kilómetros bajo nuestros pies.

El área débil sobre el océano Atlántico del Sur creció en un equivalente a la mitad del continente europeo. Su intensidad es de 22 094 nanoteslas, 336 menos que en 2014. En la región de campo magnético fuerte se encontró que la intensidad se redujo a 58 031 nanoteslas y su área se redujo 0.65 % del área de la superficie terrestre. En Siberia aumentó en área 0.42 % y también su intensidad.

Vale decir que el campo magnético de la Tierra es relativamente débil comparado con otras formas de magnetismo: va de 22 000 a 67 000 nanoteslas, mientras que el de un imán de una nevera es de unos 10 millones de nanoteslas.

La disminución de la intensidad del campo magnético puede afectar la seguridad de los satélites, pues su acción se extiende hasta el espacio cercano. Y los astronautas podrían recibir mayor radiación y por eso podrían sufrir alteraciones en su ADN.

Los hallazgos fueron publicados en un artículo en el journal Physics of the Earth and Planetary Interiors.

La Tierra está oxidando la Luna

La Luna y la Tierra mantienen una estrecha interrelación, hasta en campos que no se conocían. Foto de la nave Artemis en 2022. Foto NASA

La Luna se está oxidando, sí, tal como lee, y hay un responsable: la Tierra.

La historia es como sigue. O, mejor, la investigación de la cual se deduce tal conclusión:

Los científicos descubrieron que las partículas de oxígeno provenientes de la Tierra pueden convertir los minerales lunares en hematita, óxido de hierro. Pero. ¿cómo se presenta esa situación?

Tanto la Tierra como la Luna están bañadas por un flujo de partículas cargadas provenientes del Sol. Pero durante unos cinco días al mes, la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna y bloquea la mayor parte de ese flujo. Durante ese periodo, la Luna queda expuesta más que todo a partículas que formaban parte de la atmósfera terrestre antes de ser 'sopladas' al espacio, lo que se conoce como viento solar terrestre.

Este viento contiene iones de varios elementos, incluyendo hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Al chocar con la Luna, estas partículas cargadas pueden incrustarse en las capas superficiales del suelo lunar y desencadenar reacciones químicas.

En 2020, científicos reportaron que la misión india Chandrayaan-1 detectó hematita cerca de los polos lunares. Es un mineral rico en hierro que se forma cuando las rocas reaccionan con agua y oxígeno. El entorno físico de la Luna no favorece la presencia del oxígeno, hecho que sugiere que el oxígeno para la reacción debe venir de otro lugar.

Ziliang Jin, científico de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao, en China, pusieron a prueba la idea, de un estudio de 2020, que sugería que ese material pudo tener origen terrestre.

El experimento se hizo en laboratorio y simularon el viento terrestre. Encontraron que la Luna experimenta numerosos cambios químicos y mineralógicos al atravesar el viento terrestre cada mes.

Y tal parece que sí es este viento de la Tierra el que conduce a la oxidación de la superficie lunar.

El estudio fue publicado en Geophysical Research Letters.

Detectan primera supernova tipo cebolla

Simulación de la explosión detectada, una evidencia de la expulsión de elementos por capas, tipo cebolla. Video Northwestern University

A veces hay cebollas en el espacio, lejos de nosotros. Una de ellas fue detectada por astrónomos, que publicaron su hallazgo.

¿Cebollas en el espacio? Es un símil. Se teorizaba que cuando una estrella masiva explota como una supernova tenía una estructura por capas, como una cebolla, con las capas externas con los elementos más ligeros, mientras a medida que se va a las capas internas están los más pesados.

Pero los astrofísicos, encabezados por un científico de Northwestern University descubrieron una supernova con una firma química diferente. Parece que la estrella ya se había deshecho de las capas externas con hidrógeno, helio y carbono, porque lo que detectaron fue una supernova rica en silicio, azufre y argón. Un tipo nuevo de supernova.

El hallazgo confirma la teoría de la estructura tipo cebolla por capas. Steve Schulze, quien dirigió el estudio, dijo que "Es la primera vez que hemos visto una estrella prácticamente despojada de sus capas". Además, agregó, "Nos muestra cómo se estructuran las estrellas y demuestra que pueden perder mucho material antes de explotar. No solo pueden perder sus capas más externas, sino que pueden quedar despojadas por completo y aún así producir una explosión brillante que podemos observar desde distancias muy, muy lejanas".

Con un peso de 10 a 100 veces mayor que nuestro Sol, las estrellas masivas se alimentan de la fusión nuclear. La intensa presióny el calor extremo en el núcleo provocan la fusión de elementos más ligeros, generando elementos más pesados. Cuando la presión y la temperatura aumentan en el núcleo, comienza la combustión en las capas externas. A medida que en el tiempo evoluciona la estrella, los elementos más pesados se queman sucesivamente en el núcleo, mientras que los elementos más ligeros se queman en una serie de capas que lo rodean. Este proceso continúa, dando lugar finalmente a un núcleo de hierro. Cuando este colapsa, desencadena una supernova o forma un agujero negro.

La supernova observada se denominó SN2021yfj. Eyectó más material de lo que se había observado antes. Fue descubierta en 2021 con el Zwicky Transient Facility al este de San Diego, California.

El hallazgo se publicó en Nature.

Poderosa explosión modificó vida en la Tierra

Una explosión de supernova puede emitir una poderosa radiación que alcance la Tierra y altere organismos. Ilustración NASA/CXC/Weiss

Hace dos a tres millones las especies de virus que infectan peces en el enorme lago africano Tanganica se multiplicaron. Y el culpable no se encuentra en sus cercanías, ni tampoco en el continente de África. No, está muchísimo más lejos. Llegó del cielo.

Es que investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz han propuesto una novedosa explicación. Esa explosión de virus se debió a una explosión muy lejana, en el espacio profundo. La explosión de una estrella en supernova, cuya radiación golpeó la Tierra durante unos 100 000 años.

La explicación es esta:

Caitlyn Nojiri, Enrico Ramírez y Noémie Globus examinaron allí isótopos de hierro para identificar la explosión, que alcanzó la Tierra, y el lago hace 2.5 millones de años.

El lago, el segundo más grande de África, pero el más voluminoso y profundo, tiene una longitud de más de 620 kilómetros y un ancho de 50, bañando varios países. Se haya en el gran Rift de África Oriental.

Los investigadores conectaron esa explosión estelar con un aumento de la radiación que recibió la Tierra por aquella misma época. Una explosión tan poderosa que su radiación pudo modificar el ADN de creaturas vivas, posiblemente haciendo que los virus en Tanganica mutaran a nuevas especies.

Analizaron el hierro-60, que data de dos épocas: de hace 6 millones de años y de hace 2.5 millones de años. En el primer caso, la Tierra entró en la burbuja exterior rica en polvo, que sembró mucho hierro-60 en el planeta. Y hace 2.5 millones el hierro se explica por la supernova.

Los científicos advirtieron que no pueden afirmar que los dos eventos, la radiación por la supernova y la modificación de los virus en el lago, estén conectados, pero tienen igual línea de tiempo.

La investigación fue publicada en The Astrophysical Journal Letters.

No es la primera vea que investigadores detectan señales de una supernova en nuestro planeta.

Conozca el largo viaje del carbono que permite que usted exista

Aspecto de la Vía Láctea, en donde se creó el carbono que luego fue parte del desarrollo del planeta Tierra y sus seres vivos. Foto Hubble/NASA/ESA

La vida en la Tierra, simplemente, no podría existir sin carbono. Y este no podría existir sin las estrellas. Casi todos los elementos excepto hidrógeno y helio -incluyendo oxígeno, carbono y hierro- existen porque fueron generados en hornos estelares y luego expulsados al espacio cuando las estrellas murieron.

En un proceso de reciclaje, planetas como el nuestro se forman incorporando esos átomos, sea el hierro en el núcleo de la Tierra, el oxígeno en la atmósfera y el carbono en el cuerpo de todos los seres.

Entonces, surge una pregunta: ¿sabe usted de dónde provino el carbono que hace de usted un ser vivo? Tal vez sea difícil saberlo, pero astrónomos han descubierto ahora cómo ha sido el viaje.

Estos científicos de Estados Unidos y Canadá confirmaron que el carbono y otros  átomos formados en las estrellas no viajan libremente por el espacio hasta que son aspirados para otros usos. Para galaxias como la nuestra, que aún genera estrellas, estos átomos hacen un circuito: circulan sus galaxias de origen en gigantescas corrientes que se extienden en el espacio intergaláctico.

Expliquemos:

Esas corrientes, conocidas como el medio circumgaláctico, semejan gigantes bandas transportadoras que empujan material hacia afuera y luego lo vuelven a traer al interior galáctico, donde la gravedad y otras fuerzas pueden ensamblarlo en planetas, lunas, asteroides, cometas e incluso nuevas estrellas.

En términos sencillos: el carbono del que usted está hecho se produjo tras esas poderosas explosiones estelares, luego fue empujado por las corrientes hacia afuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea, medio circumgaláctico que volvió a adentrarlo en la galaxia hasta que fue parte constituyente de un pequeño planeta llamado Tierra en el cual usted nació.

Samantha Garza, candidata a doctor en la University of Washington e integrante del equipo, lo explicó diciendo "Piense en el medio circumgaláctico como una enorme estación del tren: constantemente está empujando material hacia afuera y halándolo de nuevo". Y precisó que "Los elementos pesados que las estrellas hacen son empujados afuera de la galaxia hospedera y en el medio circumgaláctico a través de las muertes explosivas de supernovas, donde eventualmente son vueltos a traer y continúan el ciclo de formación de estrellas y planetas". 

En 2011 científicos confirmaron que las galaxias donde se forman todavía estrellas están rodeadas por un medio circumgaláctico y que esta gran nube circulante de material incluye gases calientes enriquecidos en oxígeno.

Ahora en el nuevo estudio "Podemos confirmar que el medio circumgaláctico actúa como un reservorio gigante tanto de carbono como de oxígeno", dijo Garza.

El estudio fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.

Núcleo de la Tierra está mermando velocidad

Con respecto a la superficie del planeta, el núcleo interno está disminuyendo velocidad. Imagen Argonne National Laboratory

Confirmado: el núcleo de la Tierra está disminuyendo su velocidad con respecto a la superficie terrestre, sugiere un nuevo estudio publicado en Nature. Las implicaciones no se conocen bien.

Durante dos décadas científicos han discutido sobre el movimiento del núcleo interno, con algunos estudios sugiriendo que se mueve más rápido que la superficie, pero el estudio de científicos de University of Southern California USC dice que el núcleo comenzó a mermar velocidad desde 2010.

"Cuando observé por primera vez los sismógrafos que sugerían ese cambio, quedé perplejo", dijo John Vidale, profesor de Ciencias de la Tierra. "Pero cuando encontramos dos docenas más de observaciones marcando el mismo patrón, el resultado fue ineludible. El núcleo va más lento por primera vez en varias décadas. Otros científicos han argumentado recientemente lo mismo con distintos modelos, peor nuestro estudio provee la resolución más convincente".

El núcleo interior es una esfera sólida de níquel-hierro rodeada por un líquido de hierro-níquel del núcleo exterior. Casi del tamaño de la Luna, está a más de 4500 kilómetros bajo nuestros pies y presenta todo un reto para los investigadores pues no se puede ver y menos visitar. Mediante las ondas sísmicas de los terremotos crean imágenes de su movimiento.

Las implicaciones para la superficie terrestre de ese cambio en el movimiento del núcleo interno solo se basan en especulaciones. Una puede ser la alteración en la duración del día, pero solo en una milésima de segundo. 

Tampoco se sabe bien a qué se debe que su movimiento sea más lento hoy.

Núcleo de la Tierra comenzó a girar al revés: estudio

La rotación del núcleo terrestre es una posible explicación al acortamiento del día. Foto Wikipedia

Un estudio publicado en Nature Geoscience sugiere que el núcleo de la Tierra está comenzando a cambiar de dirección, en un ciclo que se repite cada 70 años más o menos y que provocaría entre otras el acortamiento de los días en unas pequeñísimas fracciones de segundo.

El estudio propone que el núcleo de hierro está en la mitad de uno de sus grandes cambios de dirección en relación con el movimiento de la superficie terrestre.

¿Representa una amenaza para nosotros? ¿Qué implicaciones tiene ese giro en sentido contrario? No es nada catastrófico aunque resulta obvio que  es un fenómeno importante.

Fue en 1936, recuerda The New York Times, cuando el sismólogo Inge Lehmann descubrió que el núcleo líquido envuelve un enorme trozo de metal (hierro y níquel). No puede ser medido de manera directa sino a través de los sismos y las grandes explosiones nucleares, y se cree que esa especie de 'bola' mide unos 2446 kilómetros y es tan caliente como la superficie del Sol.

Como existe desajuste en la forma como se transmiten esas ondas una solución es que el núcleo gira a una velocidad diferente a la de la superficie y hay algunas evidencias al respecto.

Los investigadores del nuevo artículo, al estudiar las ondas sísmicas entre 1960 y nuestros días, sugieren que las fuerzas que se oponen en esa región (campo magnético y el manto terrestre) hacen que el núcleo gire adelante y atrás en un ciclo de 70 años. Hacia comienzos de los años 70 del siglo pasado, estaba quieto, luego comenzó a girar al este, se desaceleró y se detuvo entre 2009 y 2011 y ahora comenzó a moverse hacia el oeste, en sentido contrario a la superficie terrestre.

Este movimiento sería responsable del acortamiento del día en una pequeñísima fracción de milisegundo cada seis años (el día siempre ha tenido una duración diferente).

La propuesta de los científicos chinos en esta investigación no es la única que explicaría el fenómeno. Podría ser que el núcleo se bambolee y genere la diferencia observada en las ondas o que tuviera una superficie cambiante.

Hallan un planeta donde la lluvia es hierro

Ilustración de la lluvia de hierro en el planeta Wasp-76b. Cortesía ESO

Hay planetas extrasolares negros como el carbón o donde no se oculta el sol, otros son como diamantes.
Ahora astrónomos que usaron el Very Large Telescope (VLT) del European Southern Observatory (ESO) en los andes chilenos, detectaron un planeta que entra en esa categoría de cuerpos raros: un planeta donde llueve... hierro.
Sí, así tal cual. Ese planeta ultracaliente tiene en el día temperaturas de 2400 grados Celsius, lo suficiente para vaporizar metales. Los fuertes vientos transportan ese vapor de hierro al lado frío de la noche donde se condensa en gotas de hierro.
El planeta, conocido como Wasp-76b, se encuentra a 640 años luz de nosotros.
"Uno podría afirmar que esta planeta es lluvioso al atardecer, excepto que llueve hierro", dijo David Ehrenreich, profesor de la Universidad de Ginebra, en Suiza, quien dirigió la investigación publicada en Nature.
El planeta está hacia la constelación Piscis.
En el lado diurno recibe miles de veces más radiación de su estrella que lo que recibe la Tierra del Sol. Es tan caliente que las moléculas se separan en átomos y metales como el hierro se evaporan a la atmósfera. La diferencia grande de temperatura entre el lado diurno y el nocturno genera fuertes vientos que llevan el vapor de hierro del lado diurno y caliente al lado nocturno y frío, donde la temperatura baja a unos 1500° Celsius.
El fenómeno se da porque Wasp-76b solo da una cara hacia su sol, por lo que el lado oscuro permanece en oscuridad perpetua.
"Las observaciones muestran que el vapor de hierro abunda en la atmósfera del lado diurno caliente", agregó Maria Rosa Zapatero Osorio, del Centro de Astrobiología en Madrid, España, jefa del grupo científico del instrumento Espresso del VLT.
Un ambiente muy pesado.

En la Antártida encuentran restos de una supernova

En la remota Antártida, el continente blanco, científicos encontraron residuos de Hierro-60, un raro isótopo de ese elemento.

Estación Kohnen en la Antártida. Allí cerca se halló el polvo cósmico. Foto cortesía estación

Aunque podría parecer algo normal, tras descartar su posible origen en plantas y armas nucleares acá en la tierra, los astrónomos deducen que se trata de un isótopo generado en una de las más violentas explosiones del universo: una supernova.

Una supernova que sucedió hace millones de año, cuando alguna estrella masiva explotó al final de su ciclo, cuando se agota el combustible.

Los científicos analizaron unos 500 kilos de nieve reciente que recogieron en una zona alta cerca a la estación alemana Kohnen. Allí la nieve está más libre de contaminación terrestre.

El polvo con el hierro-60 fue entonces detectado. Este isótopo no es de común ocurrencia en nuestro planeta.

Un isótopo es una versión de un elemento que difiere en el número de neutrones en sus átomos.

¿Cómo llegó a la Tierra? Se esparció por una región del espacio tras el estallido de la supernova y en algún paso de nuestro planeta por esa región entró en contacto.

No es algo extraño. Según una nota en Scientific American, nuestro sistema solar está cruzando hoy por una gran nube de polvo espacial, llamada la Gran Nube Interestelar.

Para descartar origen terrestre, los investigadores estudiaron además el manganeso-53, otro isótopo, creado también por radiación cósmica. Al analizar la relación entre los dos isótopos hallaron que el manganeso-53 era menos que si hubiera sido de origen local.

El hierro-60 existió en la infancia del planeta, pero decayó luego. Se genera en reacciones nucleares en plantas y queda confinado allí.

Entonces, dedujeron que se trata de polvo generado en una explosión de supernova.

¿Cuándo sucedió y dónde? No se sabe. Y tal vez nunca se sepa.

Detectan misterioso material enterrado en la Luna

El cráter más grande del Sistema Solar está en la Luna. Cuento viejo. Pero debajo… una gran masa de material desconocido fue detectada por astrónomos.

De morado, la cuenca. En círculo, la masa hallada. Foto en colores falsos. Foto Nasa/Goddard

En ese sitio, en la cuenca Aitken del polo sur lunar, pareciera que algo se oculta debajo del enorme cráter. Tal vez residuos metálicos del asteroide que chocó y formó el cráter.

Es lo que sugiere un estudio de Baylor University.

“Imagínese tener una pila de metal 5 veces más grande que la mayor isla de Hawai, enterrado. Esa fue la masa inesperada que detectamos”, explicó Peter B. James, principal autor.

El cráter es ovalado y mide unos 2000 kilómetros y tiene varios kilómetros de profundidad. No se aprecia desde la Tierra porque está en el lado lejano de la Luna.

Este sorprendente hallazgo fue publicado en el journal Geophysical Research Letters.

Los investigadores se basaron en información de la misiones como Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) de la Nasa.

“Cuando combinamos esa topografía lunar con datos del Lunar Reconnaissance Orbiter, descubrimos la inesperada gran cantidad de masa cientos de kilómetros bajo la cuenca Aitken”, dijo James. “Una de las explicaciones para esta masa extra es que el metal del asteroide que formó el cráter está aún embebido en el manto de la Luna”.

Las simulaciones de computador mostraron que tras un gran impacto en ciertas condiciones, el núcleo de hierro-níquel del asteroide se puede haber dispersado en el manto superior, esa capa entre la corteza y el núcleo.

Otra posibilidad es que la gran masa sea una concentración de óxidos densos asociados con la última etapa de solidificación del magma lunar.

James dijo que esa cuenca, creada hace unos 4000 millones de años, es el más grande cráter preservado en el Sistema Solar. Muchos cráteres en diferentes cuerpos se han perdido con el tiempo.