viernes, 03 de julio del 2020 Fecha
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¡¡Atentos a los fenómenos naturales!!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en La Tierra y su energía    ~    Comentarios Comments (0)

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Nube de polvo del Sahara llega al Caribe con hoteles expectantes ...Polvo del Sahara llega al Caribe - Juventud Rebelde - Diario de la ...Qué es el polvo del Sahara? y ¿cómo afecta la salud?LA AMAZONIA SE FERTILIZA CON EL POLVO DEL SAHARA - NASA - YouTube

Los científicos del Caribe están preocupados con las ráfagas de arena venidas desde el Sahara que, también llega al Amazona y fertiliza la Selva lo mismo que nutre los Océanos. La Tierra se vale de éstos fenómenos para mantener activas sus distintas regiones, y, los terremotos, la actividad volcánica, huracanes y demás actividad Natural, aunque de momento nos pudieran parecer negativas, lo cierto es que, a la larga no lo son.

Silueta De La Habana, Cuba Puesta Del Sol Detrás Del Paisaje ...Havana skyline silhouette — Stock Vector © I.Petrovic #118512068Viene el Polvo del Sahara | OnCubaNewsExpertos cubanos destacan que ausencia de huracanes en estos meses ...

 De manera periódica se produce una bruma causada por nubes de polvo sahariano que llegan desde el norte de África. Los científicos dicen que estas nubes pueden incrementar la incidencia del asma y cambiar el patrón de los huracanes.

La explicación científica de porqué los atardeceres son rojos en ...Cielos que pueden predecir el tiempo

Por qué hemos amanecido con cielos naranjas y rojosEl cielo, los tonos rojizos y los atardeceres

“Es parte de un fenómeno que se conoce como esparcimiento de Rayleigh y que nos habla de cómo interacciona la luz del Sol con la atmósfera de la Tierra.

Sol tiene todos los colores pero éstos no se comportan de la misma manera cuando atraviesan la atmósfera de la Tierra.

Los colores más azules se esparcen mas fácilmente que los colores más rojizos. Por eso de día el cielo se ve azul, porque la luz azul que viene en los rayos del Sol es esparcida por las moléculas del aire formando ese cielo azul que nos llega de todas las direcciones.

La distancia que la luz del Sol está atravesando en la atmósfera es mucho mayor cuando el Sol se está poniendo que a mediodía.

La luz que nos llega del Sol cuando está en el horizonte no tiene ya nada de luz azul, nada de luz amarilla, nada de luz verde, prácticamente tiene sólo luz roja. Por eso vemos más rojo.

De nuevo llegará a Yucatán polvo del Sahara - Punto Medio

En esos días, los amaneceres y atardeceres podrían verse en tono rojizo en los países del Caribe, pero el bello espectáculo podría traer un mensaje poco alentador, ya que se trata de una tormenta de arena proveniente del Sahara conteniendo material biológico y químico potencialmente dañino para la salud. Sin embargo, ese material sahariano es bueno como nutriente de la riqueza vegetal y de los océanos a los que sirve como nutriente.

Centroamérica en alerta por la llegada de polvo del desierto de ...EN01 Macro tormenta de arena en el Sahara - YouTube

Tormenta de polvo - Wikipedia, la enciclopedia libreTormentas de Arena en Malta | Malta Turismo

           Desde África recorre miles de kilómetros para llegar a distintas partes del mundo

Como cada año, partículas infinitamente pequeñas recorrieron miles de kilómetros desde el desierto del Sahara hacia el Caribe. A simple solo provocan atardeceres más intensos y algo de bruma en las mañanas, pero ahora los científicos saben que también pueden incrementar la incidencia del asma y cambiar el patrón de los huracanes.

Proceso.com.do :: Polvo del Sahara podría ocasionar aumento de ...

Inusualmente grande, la cobertura de polvo que llega cada año y descarga material sobre las Antillas y llega hasta Yucatán e incluso Wyoming, en el centro de Estados Unidos, según la NASA.

Aunque el fenómeno existe desde que hay arena en el desierto, los científicos están cada vez más preocupados por sus efectos, mientras buscan comunicarse para investigaciones y tratan de desentrañar muchos misterios sobre estas nubes.

Finalmente se llegó a la conclusión de que, aunque pueda causar algún daño, a la larga es un proceso beneficioso en muchos sentidos ¿Es sabia la Naturaleza?

Esperan en Nuevo León nube de polvo del desierto del Sahara

Son muchas partes del mundo las afectadas por el fenómeno

“Es un tema de gran envergadura y sumo y de importancia para la salud”, manifestó a la AP el toxicólogo de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez Braulio Jiménez-Vélez. “La inhalación de partículas contaminadas se puede asociar con varias enfermedades respiratorias, alergias, asma, enfermedades cardiovasculares”, agregó.

En casos extremos podría inducir cáncer de pulmón, pero los científicos aseguran que aún falta mucho por estudiar.

Este año hubo dos alertas en Puerto Rico por nubes del Sahara por lo cual las autoridades hicieron un llamado a las personas que sufren de alergias y asma para que eviten actividades al aire libre. En República Dominicana se dieron a conocer alertas más suaves.

              Esta tormenta cruza por encima de Las Islas Canarias camino de otros lugares. El 70% de dichas tormentas se originan en el Norte de África.

En Cuba los meteorólogos recordaron al público que el fenómeno es anual y se mostraron precavidos, mientras en México fue tratado como una “curiosidad meteorológica”.

El fenómeno es parecido a las gigantescas tormentas de polvo que pintan el cielo de amarillo en las metrópolis asiáticas y que pueden llegar a la costa del Pacífico estadounidense, aunque sus nubes son más polvorientas .

Este fenómeno fue estudiado por el naturalista Charles Darwin a mediados del siglo XIX y es, aseguran los expertos, un ejemplo de cómo la acción humana está distorsionando un fenómeno natural.

científicos consultados por AP en Cuba, Puerto Rico, México y Estados Unidos indicaron que los compuestos detectados en el polvo incluyen entre otros hierro, arsénico, mercurio, virus, bacterias, hongos, fertilizantes, pesticidas y hasta compuestos fecales.

La mayor parte del polvo atmosférico en todo el mundo tiene trazas químicas y material biológico, pero las cantidades son por lo general pequeñas como para constituir un riesgo.

Joseph M. Prospero, emérito de la Universidad de Miami, aseguró que algunas muestras tomadas en Barbados contenían niveles elevados de arsénico y cadmio, pero no eran peligrosos.

“Ha sido extremadamente difícil vincular la composición de la partícula específica a efectos en la salud “, dijo Prospero, autor de un artículo sobre el tema que se publicará en septiembre en el boletín de la Sociedad Americana de Meteorología. “No se puede decir qué efecto tiene todo este polvo, pero sí hay motivos para cierta preocupación”.

El fenómeno es seguido de por el Instituto de Meteorología de Cuba.

Lo bueno y lo malo que trae el Polvo del Sahara - Cuba en Noticias

Además hay que tener en que este proceso genera otros efectos sobre los territorios al sur del Sahara, el incremento de la sequía produce un gran stress en los bosques y plantaciones que propician la ocurrencia de incendios forestales cada vez más frecuentes y devastadores con sus correspondientes consecuencias.

“Hemos hecho un estudio amplio de muchos años del comportamiento del polvo”, comentó a la AP el experto cubano Eugenio Mojena, del Instituto de Meteorología.

 

Mojena indicó que el mecanismo de la nube es “sencillo”: bajo las extremas de sequía del norte de África, las tormentas del Sahara levantan partículas súper finas y los vientos Alisios las trasladan.

Los ciclones tropicales se están estancando cada vez másA quién se le ocurrió ponerle nombre a los ciclones tropicales?Pronostican 27 ciclones tropicales en este año| SexenioEl huracán Dorian amenaza Florida: 10 cosas que deberías saber ...

A veces habréis oído decir: “El Aleteo de las alas de una mariposa en Singapur, puede provocar una tormenta en las Antillas”. Es una metáfora bastante cierta en la realidad si la trasladamos a hechos concretos.

 

El polvo del desierto del Sahara llega a México por la Península ...Huracán Dorian: cómo el polvo del Sahara evitó que el ciclón se ...

El polvo del Sahara afecta a diversas zonas situadas a cientos de kilómetros del lugar en el que se produce la tor5menta

 

“El Polvo del Sahara está compuesto por arena y aerosoles dispersos – los cuales contienen además de material mineral, bacterias, hongos y virus-, que se generan en tormentas que se forman al Occidente de África.
Este fenómeno meteorológico puede provocar disminución en las lluvias sobre las regiones en las que se mueve en grandes cantidades, de hecho, podría inhibir la formación de ciclones tropicales.”

Los expertos coinciden además en la incidencia que tiene en los ecosistemas, por ejemplo los corales que se afectan con el aumento de algas “abonadas” por el hierro de la nube, un aspecto de económico para unos países que viven del turismo de playa.

“El polvo no es el mismo que medía Darwin, no tenía DDT, no tenía pesticidas, ni herbicidas”, manifestó Mojena.

Las nubes también pueden complicar el tráfico aéreo, reduciendo la visibilidad, explicó Jason Dunion, investigador de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos, pero no lo suficiente como para obligar a las desviaciones de los vuelos comerciales o cerrar aeropuertos.

Cerrado el espacio aéreo de Canarias | SER Las Palmas | Cadena SERCALIMA TRASTOCÓ 360 VUELOS Y AFECTÓ A 15.000 PASAJEROS

La tormenta de arena provoca la paralización del tráfico aéreo en muchas regiones del mundo

Omar Torres, investigador especializado en física atmosférica de la NASA, explicó que los por satélite comenzaron en 1980 y no muestran aumento de las emisiones de polvo del Sahara fuera de la variabilidad estacional normal, aunque admitió que las emisiones son más altas que los niveles de 1960.

En esta ocasión, advirtió Torres, la nube de comienzos de agosto llegó hasta el centro de los Estados Unidos.

“El avance de este hasta llegar a Wyoming (Estados Unidos) fue totalmente inesperado. Nunca he visto nada como eso en los últimos años”, expresó Torres.

Red Sea

Por otra parte, lo cierto es que, las tormentas de arena del Sahara son una fuente de minerales escasos para las plantas de la pluvisilva amazónica. Nunca llueve a gusto de todos y, como dicen que la Naturaleza es “sabia”… ¿quién sabe por qué hace muchas de las cosas que hace?

En los últimos años, además, los científicos han estado descubriendo el papel que juegan las nubes del Sahara en la –o desintegración– de los huracanes, cuya mayor intensidad debido al cambio climático preocupa a los países del Caribe.

La nube del desierto tiene un efecto “trascendental para la inhibición de los de ciclones tropicales”, manifestó a la AP el experto del Servicio Meteorológico Nacional de la Comisión Nacional del Agua de México, Juan Antonio Palma Solís.

Pero incluso con todo lo que hoy sabemos del fenómeno gracias al desarrollo de la tecnología satelital, los científicos coincidieron en la necesidad de más sus trabajos y coordinarlos regionalmente. “Estamos en un planeta que no deja de moverse… hay que meterle invstigación”, señaló Palma.

Tormentas de arena en el mar

Los científicos que estudian las tormentas de arena saben desde hace tiempo que la arena del Sahara puede viajar a través del Atlántico hasta América. Sin embargo, la arena asiática tiene que viajar mucho más lejos para llegar al mismo destino. En del 2001, los investigadores observaron con sorpresa como la arena de una tormenta asiática cruzó el Pacífico alcanzando lugares tan lejanos cómo los Grandes Lagos e incluso Maryland.

Otros desastres de la Naturaleza también nos asola y están los tornados solares que, no sólo producen las bellas auroras, algunos de inmensa virulencia asolan nuestros ingenios artificiales que nos comunican los datos de múltiples fenómenos, o, son enlaces para todo el mundo en las comunicaciones, y, cuando llegan esos fuertes “vientos solares”…

Un tornado solar cinco veces más grande que la Tierra

                              Vientos solares con un diámetro en el que cabrían varias Tierras

Conocemos por las noticias la violencia y la capacidad destructiva que puede tener un tornado. Ahora imagine que ese tornado es cinco veces más grande que la Tierra y que está compuesto por un material tan ardiente como el que debe de dar forma al peor de los infiernos. Ese fenómeno es real. Se produce sobre la superficie del Sol, generado por las emisiones magnéticas. Científicos de la Universidad de Aberystwyth (Reino Unido) pudieron filmarlo en septiembre de 2011 y ahora lo han dado a conocer.  Resulta apabullante.

Tornados en Estados Unidos | El Tiempo en ValenciaCuándo Fue El Tornado Más Grande? | 2020

Todos conocemos la devastación que producen los tornados en EE.UU. Centenares de edificios y dos escuelas fueron destruidas por un tornado con vientos de hasta 320 km/h que azotó Oklahoma, la cifra de muertos aún no es oficial, pues algunos manejaron 51 El servicio meteorológico nacional de Estados Unidos calificó la fuerza del tornado como EF-4 en la escala de magnitud de estos fenómenos, es equivalente a un huracán de categoría 5. Los tornados suelen afectar las planicies de Oklahoma, situadas en el llamado “Corredor de Tornados”. La localidad de Moore ya había sido destruida en parte en mayo de 1999, cuando un potente tornado mató a 41 personas.

Alertan de que un tsunami llegará a Andalucía - Periodista DigitalTsunamis: como se originan - Es Asombroso

El tsunami fue producido a causa de un terremoto de 9 grados Ritcher con una duración de 6 minutos, en el que fue seguido por el tsunami, una ola gigantesca que llegó a medir 40,5 metros de altura, algo realmente impresionante.  El terremoto del cual se creó el tsunami fue el más potente sufrido en Japón hasta la actualidad y el quinto más potente del mundo medidos hasta la fecha. Este tsunami dejó cientos de víctimas mortales, emergencia nuclear y un numero increíble de desaparecidos incluyendo gente que iba en barcos y en trenes. Sin duda la fuerza de la naturaleza es incomparable a la que el puede crear artificialmente.

Cuáles han sido los terremotos mas devastadores de la historia ...Quién será el siguiente?: Los 5 lugares de la Tierra más propensos ...

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Si hablamos de Terremotos, aunque han sido muchos en el mundo conocido, siempre recordamos el de San Francisco.  A las 5:12 am. del miércoles 18 de abril de 1906, la mayoría de los habitantes en San Francisco, California, EE.UU. estaban dormidos. Pero estaban a punto de despertar muy repentinamente. La tierra se sacudió violentamente, era un terremoto. Duró de un minuto, pero hizo mucho daño. Edificios derribados. Personas atrapadas debajo de escombros. Se rompieron  conductos de agua y gasolina. Y poco después de que la sacudida terminara, comenzaron incendios en la ciudad. Los fuegos estaban fuera de control y los incendios duraron tres días. El terremoto ocurrió cuando hubo un movimiento precipitado a lo largo de la falla de San Andreas. Esta gran falla de transfomación está en California. Es el límite entre dos de las placas tectonicas de la Tierra.

File:Falla de San Andrés.jpg

                        Imagen de la Falla de San Andres tomada de Wikipedia con el texto que la acompaña

La falla de San Andrés (en inglés: San Andreas Fault) está situada en una gran depresión del terreno en un área límite transformante, con desplazamiento derecho entre la placa Norteamericana y la placa del Pacífico. Esta falla transformante es famosa por producir grandes y devastadores terremotos. Tiene una longitud de aproximadamente 1,286 km y pasa a través del estado de California, en Estados Unidos, y de Baja California en México. El sistema está compuesto por numerosas fallas o segmentos. El sistema de fallas de San Andrés termina en el golfo de California.

El lunes 19 de septiembre de 2011, una serie de temblores se sintieron en Guatemala, El Salvador y Honduras, el lugar más afectado fue Santa Rosa, departamento de Guatemala, con 3 muertos y 12 desaparecidos. El Domingo 4 de abril de 2010 el Terremoto de Baja California de 7,2 grados en la escala de Richter con epicentro localizado en el poblado Guadalupe Victoria azotó fuertemente a la región de Baja California y Sonora dejando un saldo de 4 personas muertas y 182 heridos, el sismo se hizo sentir en varias ciudades de México y Estados Unidos como Los Angeles en California, Salinas, San Diego, Calexico, Moreno y otra más, además en México se sintió con mayor intensidad en Mexicali, San Luis Rio Colorado, Ensenada, Tijuana, Tecate y en poblaciones como el Golfo de Santa Clara en Sonora, este es considerado por expertos sismólogos como un pequeño paso de lo que puede ser el comienzo de la actividad sísmica que originara el The Big One, un sismo de dimensiones catastróficas que se predice afectará el área de una manera nunca antes imaginada en menos de 30 años según expertos.

Aquí lo dejo porque la lista es muy amplia.

Los volcanes más famosos del mundo que se pueden visitar ...Cuáles son los volcanes más famosos del mundo? - DIARIO DE ALCALÁ ...

✅ Estos son los volcanes más famosos del mundo ➠ Merca2Volcanes: Qué Son y Cuáles Son los Más Famosos - WikiSaber.es

¿Qué podemos decir de los Volcanes y de los cientos de miles de muertos que han provocado sus erupciones cuando la Tierra explota y expulsa el magma hacia el exterior al haber alcanzado sus entrañas el nivel máximo soportable y tiene que arrojar la materia ardiente para aliviar y regularizar de nuevo alcanzando una regularidad soportable.

Volcán Tambora:

82000 muertos aproximadamente en 1815

Fisura Volcánica Laki:

39350 muertos en 1783

Volcán Krakatoa:

36417 muertos en 1883

Monte Pelée:

30121 muertos en 1902

 

 

El Santa Elena (Washinton – EE·.UU.) que produjo una erupción atastrófico en 1980

 

 

El Volcan Chabeland en las Islas Aleutian en Alaska, sus nubes alcanzan los 6000 m

 

Tendráimos que prestar más atención a la Tectónica de Placas continentales que, en su actividad son las que producen todos esos fenómenos a los que antes hacíamos referencia. Aunque después se han realizado otras. Hay una experimental directa de la tectónica de placas. A mediados de la década de los ochenta, astrónomos de Europa y Estados Unidos dirigieron sus radiotelescopios hacia el mismo púlsar y luego midieron las diferencias en el tiempo de llegada de las ondas de radio.

Así fueron obtenidas mediciones exactas de la distancia entre los dos telescopios, y se vio que en el transcurso de un año esas distancias cambiaban cosa de unos centímetros. Esto es una directa de que Europa se aleja de Estados Unidos, como los teóricos de la tectónica de placas han estado diciendo todo el tiempo.

Todos estos fenómenos naturales hacen cambiar el mundo. Los grandes accidentes de la superficie terrestre (el marino, los continentes y sus cordilleras) han sido generados por el imparable movimiento de los rígidos bloques de la litosfera. Las grandes placas oceánicas divergen en las crestas dorsales oceánicas, donde surge el magma creando nueva corteza basáltica, que se desliza a lo largo de fallas hasta que finalmente chocan con los bordes continentales donde se hunden en profundas fosas, zonas de subducción, para ser recicladas en el manto. Aunque el recorrido entre la dorsal y la fosa se completa en 107 años, algunas zonas continentales permanecen muy estables, estando cubiertas por rocas cuya edad es veinte veces la edad de las más antiguas cortezas marinas, que a su vez, datan de unos doscientos millones de años.

Movimientos divergentes: cuando dos placas se separan una de la otra, generalmente desde las dorsales oceánicas.

Cordillera del Himalaya - Información y Características - GeografíaLas cadenas montañosas del Himalaya

Dondequiera que choquen las relativamente rápidas placas tectónicas oceánicas con las enormes placas continentales, se forman cadenas montañosas en continua elevación. Los ejemplos más espectaculares se subducción y montañosa son, respectivamente, la placa del Pacífico sumergiéndose en las profundas fosas del Asia oriental, y el Himalaya, que se eleva por el choque de las placas índica y euroasiática.

El Himalaya es una cordillera en el continente asiático. Se extiende por los países de Bután, China, Nepal e India.

En otras zonas de la litosfera, la afloración de rocas calientes del manto debilita inicialmente y agrietan posteriormente la corteza continental, hasta que finalmente, formando nueva corteza oceánica, separan los continentes. Ejemplos de diversos estadios de este proceso son el Mar Rojo, el golfo de Adén y las fracturas del Valle del Rift, en el este de África.

La zona es conocida como el Gran Valle del Rift y corresponde a la fractura geológica producida por la fricción entre la Placa Africana y la Placa Arábiga. desde Google Maps, son una serie de estrías de entre 3.000 y casi 5.000 kilómetros de longitud. Comenzó a formarse hace más de 30 millones de años, y previsiblemente será el punto de separación entre los continentes africano y asiático.

Este proceso de separación continental parece ser bastante regular. Se observan periodos de montañosa por compresión en el intervalo de cuatrocientos a quinientos millones de años, a los que sigue, unos cien millones de años más tarde, un resurgir de la rotura. Esta secuencia se repite en un ciclo supercontinental en el que se alterna la separación de grandes zonas continentales con su agrupamiento.

 

Las plumas de magma que perforan la litosfera también crean focos calientes duraderos que están asociados a los volcanes. Las islas Hawai y la cadena de montañas oceánicas que se extienden desde ellas hasta Kamchatka constituyen la manifestación más espectacular de focos calientes que surgen en medio de la veloz placa del Pacífico, entre los que actualmente se encuentran los ríos continuos de lava del volcán Kilauea y la lenta creación de la futura isla hawaiana de Loihi.

Las enormes plumas de magma que afloran desde las capas profundas del mano han dado origen a grandes superficies de lava, la mayor de las cuales es la meseta oceánica de Ontong , que cubre dos millones de kilómetros cuadrados, y la meseta del Decán y la siberiana, que son las mayores formaciones basálticas continentales. La generación de estas extensas formaciones afecta de manera importante a la composición de la atmósfera debido a las grandes emisiones de CO2 y SO2 que las acompañan, y que causan elevaciones de la temperatura troposférica y lluvias ácidas, con los consiguientes efectos cruciales en la biota.

                      En nuestro mundo podemos admirar grandes maravillas naturales

Los procesos energéticos de la geotectónica terrestre son complejos. Incluso resulta todavía incierta la contribución relativa de las fuerzas involucradas en el movimiento de las placas tectónicas. Las dos fuerzas más importantes están asociadas a la convección del material caliente del manto y al hundimiento de las zonas frías, con flotabilidad negativa, de la litosfera oceánica en las zonas de subducción. Este último proceso es debido a diferencias de densidad, máxima a una profundidad de doscientos o trescientos kilómetros, que generan un momento de fuerzas en el manto viscoso responsable de la fuerza convectiva.

http://elprofedenaturales.files.wordpress.com/2009/10/placas_tectonicas.jpg

la distribución de los cinturones sísmicos y volcánicos, que coinciden con la situación de las fosas y dorsales oceánicas, han permitido mostrar una superficie terrestre fragmentada en placas litosféricas. A partir de profundos se estableció la hipótesis de la expansión del fondo oceánico, que, resumidamente, afirmaba que continuamente se está formando suelo oceánico en las dorsales oceánicas

Las velocidades de las placas, al ser estudiadas, se observa que las que cuentan con una mayor proporción de sus bordes en zonas de subducción se mueven a velocidades de 60 a 90 kilómetros por millón de años, mientras que la velocidad de las placas en las que no hay hundimiento de bloques es inferior a 40 kilómetros por millón de años.

Sin embargo, la contribución de la emisión de material del manto no es despreciable, ya que la considerable energía potencial gravitatoria de extensas zonas de rocas calientes hace que se genere nueva corteza marina en las dorsales oceánicas con una velocidad que es, al menos, tres veces a la velocidad con que se genera en los planos abisales.

Subducción - Wikipedia, la enciclopedia libreUna nueva zona de subducción al sur de Portugal?

             La primera en Chuile y la segunda al Sur de Portugal casi en la frontera con España

La combinación de ese “tirar” a lo largo de las zonas de subducción y de “empujar” en las dorsales da lugar a velocidades, para las placas más rápidas, de aproximadamente 20 cm/año durante cortos periodos de tiempo. Entre estas placas que se mueven rápidamente se encuentran no sólo los pequeños bloques como Nazca y Cocos, sino también la enorme placa del Pacífico, lo cual indica que la fuerza de arrastre del manto, proporcional al área y a la velocidad, debe ser relativamente pequeña.

La mayor parte del flujo de calor que se ha medido en la Tierra debe atribuirse a la de nueva litosfera oceánica. Lo cierto es que, de todos estos fenómenos naturales que no son deseados por ninguno de nosotros por los destrozos que causan, lo cierto es que, sin ellos, la vida no se renovaría y tampoco podría surgir la sabia nueva. La Naturaleza es sabia y hace lo que tiene que hacer, aunque ello sea !La destrución de la construcción!

emilio silvera

El presente , en su mayor parte (salvo algunos añadidos) corresponde al redactor de ciencia Seth Borenstein en Washington y los corresponsales Peter Orsi en La Habana y Dánica Coto en Puerto Rico que contribuyeron con este reportaje.

“Mundo de Agua” Para el Origen de la Vida

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en La Tierra y su energía    ~    Comentarios Comments (1)

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Cianobacterias esenciales en la historia y el futuro del planeta

 

Células que se agrupan en colonias formando rocas sedimentarias. Estas rocas se encuentran en mares cálidos y es el resultado de la unión de seres unicelulares, cianobacterias. Las rocas se forman muy lentamente, capa sobre capa y cuando una capa se muere se deposita el carbonato de calcio de sus paredes sobre la capa anterior.

 

Nuestro Universo es como un gran libro, sus páginas son galaxias, estrellas, mundos, nebulosas, estrellas de neutrones y enanas blancas o incluso, agujeros negros, en todas esas páginas podemos leer “historias” de los hechos que sucedieron antes para que todo eso pudiera existir, y, la Vida, no podía ser una excepción, como todo lo demás, tuvo su origen y su recorrido evolutivo que la pudo llevar, desde la materia “inerte, hasta los pensamientos, La Vida, amigos míos, no es otra cosa que la materia evolucionada hasta… ¿Si más alto grado?

06 Formació de la Atmosfera Primitiva | An illustration of w… | Flickr

Algo parecido al escenario de arriba debió ser el aspecto de nuestro planeta cuando la vida echó raíces hace más de tres mil ochocientos millones, esa es la edad que nos han dado los fósiles hallados en las rocas más antiguas de la Tierra.

La naciente Tierra, un lugar más húmedo y más duro que ahora, bañada por rayos ultravioleta. Lo que comenzó como simples células finalmente se transformó en mohos del fango, ranas, elefantes, seres humanos y el resto de los reinos vivos de nuestro planeta. ¿Cómo empezó todo?

Atmósfera Primitiva:

 

Una animación de la Tierra primitiva en el proceso de formación ...Un Estudio Sugiere Que La Tierra Primitiva Era Púrpura - 2020 ...

Los océanos influenciaron la formación de aminoácidos en la Tierra ...Poderosas fuentes de energía en la... - Adictos a la ciencia y la ...

 

La atmósfera primitiva es la anterior al Precámbrico, cuando no había vida .Era reductora , es decir carecía de oxigeno libre, y solo contaba con amoniaco, metano e hidrógeno.Los rayos UV pasaban , pues no existía el ozono. El planeta se enfrió la lluvia cayó durante mucho tiempo e inundó grandes inmensas regiones formando los océanos y los mares. Los elementos presentes en el planeta se mezclaron y la química de dichos materiales fue bombardeada por los rayos del Sol y bañada por las aguas, y, de toda aquella mezcla, pudieron surgir células vivas replicantes que, con el paso de miles de millones de años, evolucionaron y pudieron aparecer especies de muy diversas características en los océanos, en el cielo y en la tierra.

 

 

 Alrededor de estos lugares viven criaturas que soportan temperaturas imposibles

Un nuevo estudio de investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro y el Instituto de Astro-biología de la NASA describe cómo la energía eléctrica producida de forma natural en el fondo del mar pudo haber dado origen a la vida en la Tierra hace 4.000 millones de años. Aunque los científicos ya habían propuesto esta hipótesis -llamada “aparición de vida hidro-termal alcalina submarina”- el nuevo estudio reúne décadas de trabajo de campo, de laboratorio e investigación teórica en un gran imagen unificada.

http://imagenagropecuaria.com/revista/wp-content/uploads/2013/03/Agua-mundo.jpg

Según los resultados, sustentados en la teoría del “mundo de agua”, la vida pudo haber comenzado en el interior de fondos marinos cálidos, en un tiempo remoto cuando los océanos se extendían por todo el planeta. Esta idea de las fuentes hidro-termales como posibles lugares para el origen de la vida fue propuesta por primera vez en 1980 tras estudiarse en el fondo del mar cerca de Cabo San Lucas, México. Llamadas “fumarolas negras” son respiraderos de burbujas con agua hirviendo y fluidos ácidos calientes. Por el contrario, los respiraderos de ventilación en el nuevo estudio -la hipótesis del científico Michael Russell del JPL en 1989- son más suaves y se filtran con líquidos alcalinos. Uno de estos complejos de estos respiraderos alcalinos se encontró casualmente en el Océano Atlántico Norte en 2000, y fue apodado la Ciudad Perdida.

“La vida se aprovecha de los estados de desequilibrio en el planeta, como puede haber sido el caso hace miles de millones de años en los respiraderos hidro-termales alcalinos”, dijo Russell. “La vida es el proceso que resuelve estos desequilibrios”.

Imagen del fondo del océano Atlántico que muestra una colección de torres calcáreas conocidas como la "Ciudad Perdida"
Imagen del fondo del océano Atlántico que muestra una colección de torres calcáreas conocidas como la “Ciudad Perdida”. Se ha sugerido que las chimeneas alcalinas hidrotermales de este tipo son el lugar de nacimiento de los primeros organismos vivos de la Tierra antigua. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

La teoría del mundo de agua de Russell y su equipo dice que las cálidas fuentes hidrotermales alcalinas mantienen un estado de desequilibrio con respecto al antiguo entorno ácido de los alrededores en el océano, que podría haber proporcionado la llamada energía libre para impulsar el surgimiento de la vida. De hecho, los respiraderos de ventilación podrían haber creado dos desequilibrios químicos. El primero fue un gradiente de protones, donde los protones -los iones de hidrógeno- se concentraron más en el exterior de las chimeneas de ventilación. El gradiente de protones podría haber sido aprovechado para la energía -algo que nuestros propios cuerpos hacen todo el tiempo en las estructuras celulares llamadas mitocondrias.

El segundo desequilibrio podría haber implicado un gradiente eléctrico entre los fluidos hidrotermales y el océano. Hace miles de millones de años, cuando la Tierra era joven, sus océanos eran ricos en dióxido de carbono. Cuando el dióxido de carbono del océano y de los combustibles de la ventilación -hidrógeno y metano- surgió a través de la pared de los respiradedor, los electrones pudieron haber sido transferidos. Estas reacciones podrían haber producido los compuestos de carbono -u otros orgánicos más complejos- que contienen ingredientes esenciales de la vida tal como la conocemos. Al igual que los gradientes de protones, los procesos de transferencia de electrones se producen regularmente en las mitocondrias.

Mitocondria

La mitocondria es un orgánulo celular que se encuentra en las células eucariotas, y aporta la energía necesaria para llevar a cabo la actividad celular. Es decir, la mitocondria se encarga de descomponer los nutrientes y la sintetizar el trifosfato de adenosina o ATP, por sus siglas en inglés, y que es fundamental para obtener energía celular. La mitocondria se caracteriza por ser de gran tamaño, en comparación con otros orgánulos celulares, y tener una forma globular. Tiene como función principal suministrar los acarreadores de electrones (ATP), producto de la respiración celular, que aportan la energía que la célula necesita.

Mitocondria | NHGRI

Asimismo, la mitocondria tiene la capacidad de reproducirse por sí misma, esto se debe a que posee ADN propio, el cual le permite formar más mitocondrias según la célula precise de tener mayor cantidad de ATP. Por tanto, mientras las células sean más activas, más mitocondrias necesitará.

La mitocondria obtiene el ATP cuando realiza la respiración celular, en este proceso toma ciertas moléculas de los alimentos en forma de carbohidratos que, al combinarlas con el oxígeno, producen ATP.

Enzima - Wikipedia, la enciclopedia libreLas EnzimasEnzima | NHGRI10 Características de las Enzimas

Como pasa con todas las formas de vida avanzadas, las enzimas son la clave para que las reacciones químicas ocurran. En nuestros antiguos océanos, los minerales pueden haber actuado como enzimas, interactuando con los productos químicos alrededor y conducir reacciones. En la teoría del mundo de agua, dos tipos diferentes de “motores” de minerales podrían haber delineado las paredes de las estructuras del respiradero.

Uno de los pequeños motores se cree que ha utilizado un mineral conocido como óxido verde, lo que le permite aprovechar las ventajas del gradiente de protones para producir una molécula que contiene fosfato que almacena energía. El otro motor se cree que ha dependido de un metal raro llamado molibdeno.

“La teoría de Michael Russell se originó hace 25 años y, desde ese momento, las misiones espaciales de JPL han encontrado una fuerte evidencia de océanos de agua líquida y fondos rocosos en Europa y Encelado”, dijo Laurie Barge, investigadora del JPL. “Hemos aprendido mucho sobre la historia del agua en Marte, y pronto podemos encontrar planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas lejanas. Al probar esta hipótesis del origen de la vida en el laboratorio de JPL, podemos explicar cómo la vida podría haber surgido en otros lugares de nuestro Sistema Solar o más allá, y también tener una idea de cómo buscarla”.

LA NASA

¿Todo es energía? Veamos en la Tierra

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en La Tierra y su energía    ~    Comentarios Comments (1)

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En esta inmensa, colorida y hermosa Nebulosa se crean nuevas estrellas que, llenas de energía emiten radiaciones ultravioletas que ionizan toda la región que las circundan y hace que la Nebulosa resplandezca  como una inconmensurable isla de luces y colores que nos desata la imaginación sabiendo que nuevas estrellas y mundos surgen de todo ese conglomerado de gas y polvo que interacciona con las fuerzas de la Naturaleza presentes en todas partes.

El universo entero es energía. En sus formas diferentes la energía cambia continuamente y lo mismo hace que brillen las estrellas del cielo, que los planetas giren, que los estables átomos formen moléculas y materia, que las plantas crezcan o que las civilizaciones evolucionen.

La ciencia del siglo XIX reconoció la universalidad de la energía y supo ver que la Humanidad sin energía que hiciera el trabajo más duro, no evolucionarían en el bienestar social y el saber. De todas maneras, aún hoy día, a comienzos del siglo XXI, no tenemos un conocimiento unificado de todos los ámbitos y disciplinas, que relacionados de una u otra manera con la energía, nos presente una visión global y completa de este problema. Los estudios energéticos modernos se presentan fragmentados, divididos en disciplinas, y los científicos que trabajan en cada una de ellas están muy ocupados para leer el resultado obtenido en los otros estudios.

Los geólogos, por ejemplo, al tratar de entender las grandes fuerzas que transforman la superficie del planeta por el movimiento de las placas tectónicas, rara vez están al día de los descubrimientos en las otras ramas de la energética moderna, donde se estudia desde el esfuerzo de un corredor de élite hasta el vuelo de un colibrí.

Los ingenieros se preocupan por las plantas generadoras de electricidad y piensan poco en las constantes fundamentales de la energía o en los cambios que determinaron la evolución de las sociedades antes de la llegada de la civilización de los combustibles fósiles.

Energía es todo, desde el Sol hasta un embarazo; desde el pan que comemos hasta un microchip. Sin embargo, es difícil que un técnico pueda pensar en ello cuando está centrado en resolver el problema del momento.

         También aquí está presente la energía

La progresión lógica se realiza siguiendo una secuencia progresiva desde los flujos de energía planetarios a la vida de las plantas y los animales, siguiendo con la energía humana, la energía en el desarrollo de las sociedades preindustriales y modernas, y concluyendo con el transporte y los flujos de información, que son las dos características más importantes de la civilización de los combustibles fósiles.

Los que han leído algunos de mis trabajos saben que aquí podrán encontrarse con datos y materias diversas, y aunque el tema central, como he reseñado por título, es la evolución por la energía, también podrán leer sobre la entropía, las fuerzas de la naturaleza, el átomo, o incluso, del Sol, los vientos, radiación solar o cualquier dato que, en realidad, pueda estar conectado con el concepto de energía.


El conocimiento, las peculiaridades y las complejidades de las diferentes formas de energías, así como su almacenamiento y transformación, requiere que cuantifiquemos esas cualidades y procesos. Para ello debemos introducir cierto número de conceptos científicos y medidas, así como sus unidades correspondientes.

Al hablar sobre energía nos encontramos con el problema de que el uso en el habla común de muchos términos científicos está equivocado. Como dice Henk Tennekes, “hemos creado una terrible confusión con los conceptos físicos simples en la vida ordinaria”. Pocos de esos malentendidos son tan generales y molestos como los relacionados con los términos energíapotencia y fuerza.

Definimos fuerza como la intensidad con la que intentamos desplazar – empujar, tirar, levantar, golpear… – un objeto. Podemos ejercer una fuerza enorme sobre la roca que sobresale en una montaña incluso si ésta permanece inmóvil. Sin embargo, sólo realizamos trabajo cuando el objeto que empujamos se mueve en la dirección de la fuerza aplicada. De hecho, se define el trabajo realizado como el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida. La energía, como se define en los libros de texto, es “la capacidad de hacer trabajo”, y así, ésta se medirá con las mismas unidades que el trabajo.

Si medimos la fuerza en unidades denominadas newton (N), llamada así en honor de Isaac Newton, y la distancia en metros (m), el trabajo se mide en la malsonante unidad de newton-metro. Para simplificar, los científicos llaman al newton-metro julio (J), en honor de James Prescot Joule (1.818 – 1.889), quien publicó el primer cálculo preciso de la equivalencia entre trabajo y energía. El julio es la unidad estándar de trabajo y energía.

La potencia es simplemente la tasa de trabajo, es decir, un flujo de energía por unidad de tiempo. A un julio por segundo lo llamamos vatio (W) en honor de James Watt (1.736 – 1.819), inventor de la máquina de vapor mejorada y el hombre que estableció la primera unidad de potencia, que no fue el vatio sino el caballo de vapor (CV), una unidad aproximadamente igual a 750 W.

Seguimos con algunas tablas para documentarnos:

Almacenamiento de energía
Energía de Magnitud
Reservas mundiales de carbón 200.000 EJ
Reservas mundiales de masa vegetal 10.000 EJ
Calor latente de un tormenta 5 PJ
Carga de carbón de un camión de 100 t 2 TJ
Barril de petróleo crudo 6 GJ
Botella de vino de mesa blanco 3 MJ
Garbanzo pequeño 5 KJ
Mosca en la mesa de la cocina 9 mJ
Gota de agua de 2 mm en una hoja de árbol 4 μJ
Flujos de energía
Energía de Magnitud
Radiación solar 5.500.000 EJ
Fotosíntesis mundial neta 2.000 EJ
Producción mundial de combustibles fósiles 300 EJ
Huracán típico en el Caribe 38 EJ
La mayor explosión de bomba H en 1.961 240 PJ
Calor latente de un tormenta 5 PJ
Bomba de Hiroshima en 1.945 84 TJ
Metabolismo basal de un caballo grande 100 MJ
Ingesta diaria de un adulto 10 MJ
Pulsación de una tecla del ordenador 20 mJ
Salto de una pulga 100 nJ

Para avanzar un poco más tenemos que pasar de empujar y tirar (lo que llamamos energía mecánica o energía cinética) a calentar (energía térmica). Definimos una unidad llamada caloría como la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un gramo de agua desde 14’5 a 15’5 ºC. Usando esta unidad podemos comparar energías térmicas, pero una vez más, esta unidad no nos permite comparar todas las clases diferentes de energías.

Si nos preguntamos ¿qué es la energía?, esta pregunta no es fácil de contestar. Incluso uno de los más grandes físicos modernos resulta de poca ayuda: “es importante darse cuenta de que en física, en realidad, no se sabe muy bien qué es la energía. No tenemos una idea de por qué la energía está formada por pequeños pulsos de una cantidad definida”, decía Richard Feynman en su libro Lectures on Physics.

David Rose, para definir la energía, decía: “es un concepto abstracto inventado por los físicos en el siglo XIX para describir cuantitativamente una amplia variedad de fenómenos naturales”.

Definir la energía no ha sido nunca cosa fácil, dado que está presente en todo lo que podamos mirar desde una piedra que yace en las finas arenas del fondo de un río, la montaña que majestuosa nos mira desde su altanera e imponente figura, la simple visión de un hermoso árbol, y, sobre todo, energía para mí… ¡son las estrellas del espacio interestelar! que crean el material del que se forjan los mundos y surje la vida, la más elevada forma del energía que está presente en nuestro Universo.

El conocimiento moderno de la energía incluye un número de descubrimientos fundamentales: la masa y la energía son equivalente; los diferentes tipos de energía están relacionados por muchas transformaciones; durante esas transformaciones, la energía no se destruye (primer principio de la termodinámica) y esta conservación de la energía está inexorablemente acompañada por una pérdida de utilidad (segundo principio de la termodinámica).

El primer descubrimiento, descrito en una carta de Einstein a un amigo suyo como una “idea atrevida, divertida y atractiva”, se resume en su ecuación m = E/c2, que en su versión más famosa se escribe como E = mc2; la ecuación más conocida de la física.

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El segundo descubrimiento se demuestra continuamente en miles de trasformaciones energéticas que se producen en el universo. La energía gravitatoria mantiene las galaxias en movimiento, a la Tierra girando alrededor del Sol y confinada la atmósfera que hace nuestro planeta habitable. La transformación de la energía nuclear en el interior del Sol produce el continuo flujo de energía electromagnética, llamada radiación solar. Una pequeña parte de esa energía llega al planeta Tierra que, a su vez, libera energía geotérmica. El calor producido en ambos procesos pone en movimiento la atmósfera, los océanos y las gigantescas placas tectónicas terrestres.

Una pequeña parte de la energía radiante del Sol se transforma, a través de la fotosíntesis, en reservas de energía química, que son utilizadas por muchas clases de bacterias y plantas. Los seres heterótrofos (organismos que van desde las bacterias, los protozoos y los hongos hasta los mamíferos), ingieren y reorganizan vegetales de las plantas en nuevos enlaces químicos y los utilizan para crear energía mecánica (cinética).

Imagen relacionada

          Piscina de energía geotérmica en el Parque Nacional Yellowstone en Wyoming EE.UU.

¿Qué decir de la atmósfera de la Tierra?

La atmósfera terrestre (troposfera y estratosfera) es tan delgada que, dibujando el planeta con un diámetro de 10 cm, tendría un espesor de unos 0’4 milímetros, equivalente al grosor de una línea de lápiz. Sin embargo, esta delgada capa gaseosa posee una importancia crítica para mantener el balance energético de la Tierra.

El planeta es adecuado para el desarrollo de la vida debido a que su atmósfera el llamativamente diferente de la de sus vecinos más próximos. La atmósfera de Venus está compuesta en un 96 por ciento de CO2, con un 3’5 por ciento de nitrógeno y trazas de gases nobles. La atmósfera de Marte contiene un 95’3 por ciento de CO2, un 2’7 por ciento de nitrógeno, 1’6 por ciento de argón y también trazas de agua y O3. Una atmósfera parecida a la terrestre determinaría que en la superficie marciana la temperatura sería superior a los 200º C y la presión de unos pocos MPa. En tales condiciones no podría existir vida compleja basada en el carbono con tejidos húmedos.

Hay pocas dudas de que la primera atmósfera de la Tierra contuviera abundante CO2, pero no está claro si su posterior desaparición se debió exclusivamente a procesos geoquímicos inorgánicos (sobre todo a la pérdida de ácido carbónico), o si los primeros organismos fueron importantes en la posterior conversión de CO2 en sedimentos de CaCO3. Parece claro, por el contrario, que la fotosíntesis llevada a cabo inicialmente por bacterias fue la responsable de la transformación de la atmósfera sin oxígeno en el Arcaico.

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La Biosfera se vio protegida contra la radiación ultravioleta que llegaba del espacio

El aumento de oxígeno comenzó a acelerarse hace unos 2.100 millones de años y el actual nivel del 20 por ciento se alcanzó hace unos 300 millones de años. El aumento del oxígeno troposférico permitió la formación de ozono estratosférico, que protegió la biosfera de la energética radiación UV de longitudes de onda inferiores a 295 nm. Sin esta protección no hubiera sido posible la evolución de plantas y animales más complejos, ya que si la radiación UV de frecuencias menores ya mata los gérmenes y quema la piel, la de frecuencias altas es letal para la mayoría de los organismos.

Las actividades humanas pueden modificar poco las proporciones de los constituyentes atmosféricos. La cantidad de nitrógeno que se utiliza para sintetizar amoniaco representa una fracción despreciable de las enormes reservas troposféricas y la desnitrificación finalmente recicle todo el gas. Incluso el consumo de todas las reservas conocidas de combustibles fósiles (un hecho imposible debido a los costos prohibitivos de la extracción de algunas de estas fuentes de energía, sumergidas en las fosas abisales a miles de kilómetros de profundidad) reduciría la concentración de O2 en menos de un 2 por ciento.

Las emisiones locales y regionales de aire contaminado contienen muchos gases, pero los riesgos de un cambio climático global sólo pueden venir de mayores emisiones de compuestos en trazas. Algunos de esos gases (sobre todo CO2, N2O y CH4), así como el vapor de agua, absorben fuertemente la radiación en el espectro IR. Consecuentemente, la radiación IR emitida por la superficie de la Tierra tiene longitudes de onda comprendidas en distintas ventanas intercaladas entre bandas de absorción.

Las bandas de absorción más importantes del vapor de agua están comprendidas entre 2’5 y 3 μm y entre 5 y 7 μm, mientras que el CO2 tiene dos picos estrechos en 2’5 y 4 μm, y una banda más ancha cerca de los 15 μm. Como la radiación terrestre está completamente incluida en el espectro IR, esta absorción tiene un gran efecto en el balance de la radiación de la Tierra.

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Para mantener la biosfera habitable hacen falta solamente concentraciones muy pequeñas de gases de “efecto invernadero”. El CO2 representa actualmente sólo unos 360 ppm* (menos del 0’04%) de la atmósfera terrestre, y los demás gases en traza miden en ppb o ppt. Esta composición hace que la temperatura media en la superficie del planeta sea de unos 16º C, la cual, combinada con una presión superficial de 101 KPa, asegura que el agua permanezca líquida y que sea posible la fotosíntesis y el metabolismo heterótrofo. Hay que procurar (hablando coloquialmente) que Gaia no se enfade, ya que el aumento de las concentraciones de gases en traza elevaría gradualmente la temperatura media de la troposfera.

La conversión de bosques y praderas en campos de cultivo y la utilización de combustibles sólidos han hecho aumentar las emisiones de CO2, mientras que el creciente uso de fertilizantes nitrogenados, la cada vez más numerosa cabaña vacuna y el aumento del cultivo de arroz emiten cantidades adicionales de N2O y CH4. Los fluorforocarbonados, además de sus destructivos efectos sobre el ozono troposférico, son gases con efecto invernadero muy potentes. Debido a la acción combinada de los gases invernaderos antropogénicos, el flujo medio de calor absorbido ha aumentado en 2’5 W/m2 en grandes áreas del hemisferio norte, pero no estamos seguros de hasta dónde llegará esta tendencia ni de su velocidad. Lo mejor sería no confiarse; mi padre, hombre no cultivado, decía a menudo que “más vale un por si acaso que un yo creí”.

La atmósfera también interviene en el balance energético del planeta redistribuyendo el calor sensible y el calor latente del agua con los vientos y las lluvias, y de una manera completamente diferente pero más espectacular, con los rayos. La mayoría de esas descargas de elevadísima concentración de energía se originan en los cumulonimbos, y tienen una enorme potencia (duplicar el tamaño de la nube implica aumentar la potencia del rayo treinta veces). Un rayo normal descarga entre 20 y 50 MJ, la mayor parte de esa energía en 10 μs, produciendo la impresionante potencia de 1-10 GW. La luz visible emitida representa solamente el 0’2-2% de la energía disipada, invirtiéndose el resto en calentar la atmósfera a su alrededor y en la energía acústica del trueno. La observación de satélites indica que por término medio se producen unos cien mil relámpagos por segundo.

Sabemos que la atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a un cuerpo astronómico. Varios planetas (incluyendo la Tierra) poseen atmósferas considerables debido a su intensa gravedad. Los movimientos de los gases en las atmósferas planetarias en respuesta al calentamiento, junto con las fuerzas rotacionales, generan sistemas meteorológicos. Los satélites planetarios Titán y Tritón también poseen atmósferas.

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¡Nuestra casa! De cuyas maravillas y su relación con el Sol, sería interesante y muy instructivo saber

Creo que la atmósfera es quizá el término más vago para identificar una parte de un cuerpo celeste. Está referido a su envoltura superficial, generalmente de un planeta o estrella. Parece fácil decirlo, pero los gases no son como un líquido o un trozo de roca, en los que puede determinarse exactamente dónde está la superficie que los separa del entorno circundante de una manera precisa. Es imposible indicar el nivel exacto donde acaba la atmósfera y comienza el plasma interplanetario. De hecho, los gases apenas están sometidos a la fuerza de la gravedad; se “esfuman” hacia el espacio y abandonan continuamente el cuerpo celeste. En el caso de la Tierra, por estar cerca del Sol, determinar dónde termina la atmósfera terrestre y dónde empieza la solar es un problema al que sólo puede responderse teóricamente, que dicho sea de paso, permite licencias literarias que prohíben las matemáticas.

emilio silvera

¿Todo es energía? Fijémonos en la Tierra II

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¿Todo es energía? Veamos:Potencia de fenómenos de corta duración
Flujos de energía Duración Potencia
Terremoto de magnitud 8 en la E. Richter 30 s 1’6 PW
Gran erupción volcánica 10 h 100 TW
Energía cinética de una tormenta 20 min 100 GW
Gran bombardeo de la 2ª Guerra Mundial 1 h 20 GW
Tornado medio en EE.UU. 3 min 1’7 GW
Los cuatro motores del Boeing 747 10 h 60 MW
La mayor máquina de vapor de Watt 10 h 100 KW
Carrera de 100 m 10 s 1’3 KW
Lavadora doméstica 20 min 500 W
Audición de un CD 60 min 25 W
Una vela 2 h 5 W
El vuelo de un colibrí 3 min 0’7 W

El segundo principio de la termodinámica se refiere a la inevitable realidad de que a lo largo de la cadena de transformación de la energía se va perdiendo la capacidad de realizar un trabajo útil. Hay una magnitud asociada con esta pérdida de utilidad de la energía que se llama entropía; en cada transformación la energía se conserva, pero la entropía del sistema en su conjunto sólo puede aumentar. No hay nada que podamos hacer contra esta disminución de utilidad. Un barril de petróleo es un almacén de energía muy útil y de baja entropía que se puede transformar en calor, electricidad, movimiento y luz. Las moléculas calientes de aire emitidas por el tubo de escape de un motor o la luz que rodea una bombilla representan un estado de alta entropía en el que se producen irrecuperables pérdidas de utilidad.

En un sistema cerrado, este proceso unidireccional de disipación entrópica tiene la inevitable consecuencia de una pérdida de la complejidad y un aumento de la homogeneidad. Esto se puede ver si usted compara la multitud de moléculas orgánicas que componen el petróleo con la monotonía de unos pocos tipos de moléculas sencillas que forman los gases del tubo de escape.

Por el contrario, todos los organismos vivos (desde las bacterias hasta las civilizaciones humanas) son sistemas abiertos, que están importando y exportando energía constantemente; son capaces de mantenerse en estado de desequilibrio químico y termodinámico, creciendo y evolucionando hasta una mayor heterogeneidad y complejidad. Desafían temporalmente la tendencia entrópica.

No conviene utilizar unidades inadecuadas para medir esta gran variedad de procesos, porque casi siempre las cifras estarían seguidas o precedidas de muchos ceros. Tanto el julio como el vatio representan respectivamente cantidades muy pequeñas de energía y potencia. Aproximadamente 30 microgramos de carbón o 2 segundos de metabolismo de un ratón de campo equivalen a 1 julio. Un vatio es la potencia de una pequeña vela encendida o el vuelo rápido de un colibrí.

Prefijo de unidades científicas
Prefijo Abreviatura Notación científica
Deca- D 101
Hecto- H 102
Kilo- K 103
Mega- M 106
Giga- G 109
Tera- T 1012
Peta- P 1015
Exa- E 1018
Deci- d 10-1
Centi- c 10-2
Mili- m 10-3
Micro- μ 10-6
Nano- n 10-9
Pico- p 10-12
Femto- f 10-15
Atto- a 10-18

Como los múltiplos son inevitables, se introduce una serie de prefijos para abreviar los múltiplos más útiles: un kilogramo de buen carbón equivale a cerca de 30 millones de julios, 30 megajulios (MJ) de energía, y el consumo actual de combustibles fósiles en el mundo es aproximadamente diez billones de vatios, 10 teravatios (TW). Los mismos prefijos se añaden a las unidades de energía eléctrica: el voltio (v) es una medida de la diferencial de potencial entre dos puntos de un conductor, y el amperio (A), que mide la intensidad de la potencia eléctrica. La potencia de un sistema eléctrico es el producto de la diferencia de potencial y la intensidad de la corriente, lo que significa que un vatio es igual a un voltio por un amperio.

En la anterior tabla se relaciona una lista completa de los múltiplos y submúltiplos, algunos de los cuales se usan con mucha menos frecuencia cuando se trata de flujos de energías cotidianos.

Relación energética del Sol y la Tierra

Mientras  en el núcleo del Sol quede suficiente hidrógeno para mantener las reacciones termonucleares, la estrella que nos alumbra inundará la Tierra con radiación solar, que suministra la energía necesaria para mantener la mayoría de los procesos físicos y químicos que se producen en nuestro planeta.

Esta radiación calienta la atmósfera y el océano, genera vientos y lluvias y sostiene el inexorable proceso de la denudación. De todas las conversiones generadas de las energías globales que se producen en la Tierra, las geotectónicas (la lenta modificación del fondo oceánico y de los continentes, acompañada de terremotos y las espectaculares liberaciones energéticas de los volcanes), son las únicas que no proceden de la radiación solar, sino de la gravedad y de la liberación gradual del calor terrestre.

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La luz solar también suministra la energía necesaria para la fotosíntesis, la más importante transformación bioquímica, creando nueva biomasa en bacterias, fitoplancton, plantas superiores y, sobre todo, en bosques y praderas. Esta síntesis es el fundamento de la cadena alimenticia necesaria para el metabolismo heterótrofo de animales y personas, a los cuales la nutrición les permite desarrollar actividades que van desde una simple carrera a trabajos más elaborados, como la ocupación laboral y el ocio.

Así de importante es la luz. Las sociedades humanas, desde los pequeños grupos de cazadores o pastores hasta las sociedades más complejas que dependen de los enormes flujos de combustibles fósiles y electricidad, han estado ineludiblemente ligadas al continuo flujo de energía solar y a los almacenamientos energéticos procedentes de la misma.

El proceso de formación de carbón a partir de restos vegetales acumulados en zonas acuáticas y sumergidos, de tal manera que estaban aislados de la atmósfera, sufrieron una transformación por efecto de las bacterias anaeróbicas, que aumentan la concentración de carbono de los azúcares y desprenden gases, como metano y anhídrido carbónico. Así se forma una masa gelatinosa de turba. Posteriormente, ésta se hunde y sobre ella se van depositando nuevas capas. Las más inferiores pueden sufrir transformaciones metamórficas debido a la elevada presión y temperatura que soportan, convirtiéndose en grafito. Las condiciones biológicas, climáticas y estructurales más favorables para que tenga lugar esta serie de transformaciones se dieron durante el periodo carbonífero, que en Eurasia y Norteamérica se encontraban situadas en posición tropical y cubiertas de grandes bosques próximos al mar, que se inundaron debido a los movimientos verticales causados por la orogenia hercínica. Los yacimientos de carbón de mayor antigüedad proceden del devónico y los más modernos del cuaternario inferior.

El proceso de formación del petróleo se origina a partir de acumulaciones de plancton marino que sufre transformaciones, semejantes a la carbonización, por bacterias anaeróbicas, y que dan lugar a una materia denominada sapropel y posteriormente a la mezcla de hidrocarburos típica del petróleo. Esta transformación de hidrocarburos suele tener lugar al mismo tiempo que el proceso de sedimentación de arenas y arcillas que se transformarán en areniscas y margas, y quedarán impregnadas por el petróleo, dando lugar a las rocas madre de éste. Cuando éstas sufren presiones orogénicas o simplemente quedan sometidas a una mayor presión al hundirse los sedimentos, el petróleo migra hasta encontrarse con rocas impermeables que impiden su avance y se acumula en el subsuelo, generando los verdaderos yacimientos petrolíferos.

Los hidrocarburos gaseosos están acumulados en la parte superior de estos yacimientos de petróleo (aceites de roca: del latín petram, “piedra” y oleum, “aceite”), que es un aceite mineral hidrocarbonato, oleaginoso, inflamable, de olor acre, densidad inferior a la del agua y cuyo color varía desde el negro al incoloro. Consta principalmente de hidrocarburos líquidos, en los que se encuentran disueltos hidrocarburos sólidos (asfaltos y betunes) y gaseosos (metano, butano y acetileno); también contiene pequeñas porciones de nitrógeno, azufre, oxígeno, colesterina, porfirinas, vanadio, níquel, cobalto y molibdeno. De todo esto, mediante procesos industriales de refinado, se obtienen los productos de todos conocidos como la gasolina, nafta, queroseno, gasóleo, etc.

Su combustión es una de las fuentes más importantes de contaminación por los elevados porcentajes de azufre y otras materias que contiene. Sin embargo, por obtener esta fuente de contaminación y “riqueza” se crean conflictos que desembocan en las guerras que azotan nuestro mundo.

Ahora, después de esta breve explicación, sabemos un poco más sobre esta materia prima que ha servido, y continuará aún algún tiempo sirviendo de base a muchas generaciones pasadas y alguna menos futura: civilizaciones del combustible sólido, con su profesión de servicios energéticos, transporte generalizado y exceso de información (no siempre deseable, ya que si elimináramos el 80% de las programaciones televisivas, el mundo sería algo más culto y estaría menos embrutecido).

Un observador extraterrestre no podría encontrar nada extraordinario que le permitiera distinguir el Sol entre las millones de estrellas similares que existen en la nuestra y otras galaxias, y que a su vez representan una fracción de cientos de miles de millones de cuerpos radiantes que las forman. Como se ha dicho otras veces, nuestro Sol pertenece a una clase común de estrella localizada aproximadamente en el centro de la secuencia principal* del esquema de clasificación conocido como de Herzsprung-Russell, denominada enana G2, que posee un característico color amarillo y una magnitud estelar poco importante (+4’83). Así que, después de 4.500 millones de años, el Sol está a la mitad de su vida y va camino de transformarse de enana en gigante roja. Cuando esto ocurra, su luminosidad será mil veces mayor que la actual, y su diámetro, enormemente expandido, alcanzará (probablemente) la Tierra. Durante algún tiempo el planeta girará dentro de una órbita en el interior de la ligera cubierta de la estrella, pero final e inevitablemente caerá describiendo una espiral hasta ser engullida por el núcleo de la gigante roja.

Mucho antes de que el Sol se transforme en una gigante roja la vida en la Tierra desaparecerá. Según se contraiga el núcleo solar, las reacciones termonucleares calentarán su capa externa; el diámetro de la estrella se expandirá unas diez mil veces y la radiación de la subgigante roja evaporará los océanos y mares de la Tierra generando fortísimos vientos calientes en la convulsa atmósfera del planeta.

Sin embargo, mientras haya hidrógeno en el núcleo de la estrella, los inexorables cambios de su luminosidad serán graduales y el Sol continuará suministrando la energía necesaria, tanto para la vida en la Tierra como para la mayoría de las transformaciones físicas que ocurren en ella.

Las primeras explicaciones científicas de la radiación solar, cálculo basado en la gravitación de Hermann Helmholtz, conducen a una estimación de la vida de la estrella de unos treinta millones de años. La famosa ecuación de Einstein relacionando la materia y la energía abrió el camino hacia un modelo más preciso que, por sí sólo, tampoco nos ofrece una solución completamente satisfactoria. Por otra parte, no parece probable que la transformación total de materia solar, convirtiendo los núcleos atómicos y los electrones en radiación (según teorizaba Sir Arthur Eddington), pueda producirse ni siquiera a temperaturas superiores a los diez mil millones de grados Kelvin (K). La idea hoy aceptada de que la producción de la energía en el núcleo del Sol obedece a reacciones nucleares fue propuesta a finales de los años treinta por Hans Bethe, Charles Critchfield y Carl Friedrich von Weizsäcker.

La fusión de hidrógeno en helio, en el ciclo protón-protón, se inicia cuando la temperatura alcanza los trece millones de grados Kelvin. Justo por encima de los 16 millones Kelvin empieza a dominar el ciclo carbono-nitrógeno que genera C12. No podemos estar seguros, pero de acuerdo con los mejores modelos, el ciclo C-N genera solamente un 1’5% de la energía total del Sol.

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Las reacciones en el núcleo solar consumen entre 4’3 y 4’6 millones de toneladas de materia cada segundo, de manera que de 4.654.000 t de hidrógeno, 4.650.000 se transforman en helio, y las 4.000 toneladas que faltan son lanzadas al espacio en forma de radiación termonuclear (luz y calor) de la que una pequeña parte nos llega a la Tierra para hacer posible la vida.

De acuerdo a la relación masa-energía de Einstein, liberan 3’89×1026 J de energía nuclear. Este inmenso flujo de energía es rápidamente transformado en energía térmica, que es transportado, isotrópicamente, hacia el exterior, primero por irradiación aleatoria y luego más rápidamente por convección direccional.

Suponiendo (como antes apuntaba) que la radiación es isótropa, la potencia de la luz visible que atraviesa cada metro cuadrado de la capa emisora de la fotosfera es aproximadamente de 64 MW. Como en el espacio no hay prácticamente atenuación de la radiación solar, cuando ésta alcanza la órbita de la Tierra tiene una densidad de potencia igual al cociente entre la luminosidad total del Sol (3’89×1026 W) y el área de una esfera de radio orbital (que, como promedio, es de unos 150 millones de kilómetros).

Este flujo, tradicionalmente conocido como la constante solar, es la tasa máxima de energía que llega a la parte superior de la atmósfera terrestre. A principios de los años setenta, la NASA utilizó para el diseño de las naves espaciales un valor de la constante solar igual a 1.353 W/m2. El flujo ha sido medido directamente en el espacio desde 1.979, cuando el satélite Nimbus 7 obtuvo un valor de 1.371 W/m2. En el más reciente satélite de la Solar Maximum Mission lanzado en 1.980 se obtuvo una media ponderada de 1.368’3 W/m2.

Las observaciones continuadas desde el espacio han revelado la existencia de una compleja regularidad de pequeñas fluctuaciones de corta duración que, debido a la interferencia de la atmósfera, no habían podido ser observadas anteriormente. Estas fluctuaciones de poca duración (del orden de días a semanas) y de hasta un 0’2 por ciento son debidas al paso de manchas oscuras y fáculas brillantes que arrastra el Sol en su rotación; el ciclo medido es de 11 años, en el que la radiación solar disminuye en un 0’1 por ciento entre el valor máxima y el mínimo.

La longitud de onda de la energía electromagnética emitida por el Sol y que llega a la Tierra varía en más de diez órdenes de magnitud. Va