Tema 2. Vida bajo tierra. Las arqueobacterias.

Estos últimos días hemos estado viendo un documental en CMC sobre la creación de la Tierra y su evolución, llegando incluso a hablar de la hipótesis de que la Tierra sea como un gran ser vivo. Y durante el documental, hubo una cosa que me llamó la atención: la vida bajo tierra en situaciones extremas. Y no me habría llamado mucho la atencion de no ser porque hace poco en biología se habló sobre las arqueobacterias.

Ejemplo de territorio donde habitan las arqueobacterias.

Estas bactérias son las primeras que poblaron la Tierra en el inicio de la vida, cuando apenas había oxígeno y las condiciones en la superficie y los gases atmosféricos hacian de la Tierra una tierra inhóspita. Estas bacteria vivieron y se adaptaron a situaciones extremas, con gran temperatura, grandes presiones, elementos químicos que matarían a cualquier ser vivo hoy en día, etc.
Si un día ocurriera un suceso que acabara con la vida en la superficie, probablemente, estas bacterias vivirían a pesar de dicha catástrofe.

En el documental que vimos, unos científicos descendieron hasta 4km de profundidad, soportando grandes presiones y temperaturas, y tomaron muestras de un escape de agua casi hirviendo en busca de vida.
Esto demuestra que la vida está mucho más extendida que solo a la superficie y a los mares.

El futuro de nuestro planeta

El futuro del planeta está estrechamente ligado al del sol. Como resultado de la acumulación constante de helio en el núcleo del Sol, la luminosidad total de la estrella irá poco a poco en aumento. La luminosidad del Sol crecerá en un 10% en los próximos 1.1 Ga (1100 millones de años) y en un 40% en los próximos 3.5 Ga. Los modelos climáticos indican que el aumento de la radiación podría tener consecuencias nefastas en la Tierra, incluyendo la pérdida de los océanos del planeta.

Se espera que la Tierra sea habitable por alrededor de otros 500 millones de años a partir de este momento, aunque este periodo podría extenderse hasta 2300 millones años si se elimina el nitrógeno de la atmósfera. El aumento de temperatura en la superficie terrestre acelerará el ciclo del CO2 inorgánico, lo que reducirá su concentración hasta niveles letalmente bajos para las plantas (10 ppm para la fotosíntesis C4) dentro de aprox. 500 millones a 900 millones de años. La falta de vegetación resultará en la pérdida de oxígeno en la atmósfera, lo que provocará la extinción de la vida animal a lo largo de varios millones de años más. Después de otros mil millones de años, todas las aguas superficiales habrán desaparecido y la temperatura media global alcanzará los 70 °C. Incluso si el Sol fuera eterno y estable, el continuo enfriamiento interior de la Tierra se traduciría en una gran pérdida de CO2 debido a la reducción de actividad volcánica, y el 35% del agua de los océanos podría descender hasta el manto debido a la disminución del vapor de ventilación en las dorsales oceánicas.

El Sol, siguiendo su evolución natural, se convertirá en una gigante roja en unos 5 Ga. Los modelos predicen que el Sol se expandirá hasta unas 250 veces su tamaño actual, alcanzando un radio cercano a 1 UA (unos 150 millones de km). El destino que sufrirá la Tierra entonces no está claro. Siendo una gigante roja, el Sol perderá aproximadamente el 30% de su masa, por lo que sin los efectos de las mareas, la Tierra se moverá a una órbita de 1.7 UA (unos 250 millones de km) del Sol cuando la estrella alcance su radio máximo. Por lo tanto se espera que el planeta escape inicialmente de ser envuelto por la tenue atmósfera exterior expandida del Sol. Aún así, cualquier forma de vida restante sería destruida por el aumento de la luminosidad del Sol (alcanzando un máximo de cerca de 5000 veces su nivel actual). Sin embargo, una simulación realizada en 2008 indica que la órbita de la Tierra se decaerá debido a los efectos de marea y arrastre, ocasionando que el planeta penetre en la atmósfera estelar y se vaporice.

La formación de la Tierra

Los científicos han podido reconstruir información detallada sobre el pasado del planeta. Según estos estudios el material más antiguo del Sistema Solar se formó hace 4.5672 ± 0.0006 millardos de años, y en torno a unos 4550 millones de años atrás se habían formado ya la Tierra y los otros planetas del Sistema Solar a partir de la nebulosa solar (una masa en forma de disco compuesta del polvo y gas remanente de la formación del sol). Este proceso de formación de la Tierra a través de la acreción tuvo lugar mayoritariamente en un plazo de 10-20 millones de años. La capa exterior del planeta, inicialmente fundida, se enfrió hasta formar una corteza sólida cuando el agua comenzó a acumularse en la atmósfera.

La desgasificación de la corteza y la actividad volcánica produjeron la atmósfera primordial de la Tierra. La condensación de vapor de agua, junto con el hielo y el agua líquida aportada por los asteroides y por protoplanetas, cometas y objetos transneptunianos produjeron los océanos. El recién formado Sol sólo tenía el 70% de su luminosidad actual; sin embargo, existen evidencias que muestran que los primitivos océanos se mantuvieron en estado líquido; una contradicción denominada la “paradoja del joven sol débil” ya aparentemente el agua no debería ser capaz de permanecer en ese estado debido a la poca energía solar recibida. Sin embargo, una combinación de gases de efecto invernadero y mayores niveles de actividad solar contribuyeron a elevar la temperatura de la superficie terrestre, impidiendo así que los océanos se congelaran. Hace 3500 millones de años se formó el campo magnético de la Tierra, lo que ayudó a evitar que la atmósfera fuese arrastrada por el viento solar.

Se han propuesto dos grandes modelos para el crecimiento de los continentes: el modelo de crecimiento constante, y el modelo de crecimiento rápido en una fase temprana de la historia de la Tierra. Las investigaciones actuales sugieren que la segunda opción es más probable, con un rápido crecimiento inicial de la corteza continental, seguido de un largo período de estabilidad. En escalas de tiempo de cientos de millones de años de duración, la superficie terrestre ha estado en constante remodelación, formando y fragmentando continentes. Estos continentes se han desplazado por la superficie, combinándose en ocasiones para formar un supercontinente. Hace aproximadamente 750 millones de años (Ma), uno de los primeros supercontinentes conocidos, Rodinia, comenzó a resquebrajarse. Los continentes más tarde se recombinaron nuevamente para formar Pannotia, entre 600 a 540 Ma, y finalmente Pangea, que se fragmentó hace 180 Ma hasta llegar a la configuración continental actual.

Tema 2: Nuestro planeta: La Tierra

Ya hemos terminado el tema 1 con las correspondientes actividades y ahora vamos a comenzar a ver el siguiente tema que trata sobre nuestro planeta: La Tierra.

La Tierra se formó hace entre 4400 y 4550 millones de años y la vida surgió unos mil millones de años después. Es el hogar de millones de especies, incluyendo los seres humanos y actualmente el único cuerpo astronómico donde se conoce la existencia de vida. Esto es gracias a varios factores como la distancia adecuada entre la Tierra y el Sol, la temperatura del planeta, y, por supuesto, el campo magnético de la Tierra.

El campo magnético forma la magnetosfera, que desvía las partículas de viento solar. En dirección al sol, el arco de choque entre el viento solar y la magnetosfera se encuentra a unas 13 veces el radio de la Tierra. La colisión entre el campo magnético y el viento solar forma los cinturones de radiación de Van Allen; un par de regiones concéntricas, con forma tórica, formadas por partículas cargadas muy energéticas. Cuando el plasma entra en la atmósfera de la Tierra por los polos magnéticos se crean las auroras polares.

Gracias a todo esto hoy en día sigue existiendo la vida en nuestro planeta.

Tema 1. Articulo interesante sobre la energía.

Quedan un par de días para tener que entregar a nuestro profesor de CMC las respuestas a preguntas que hay en 3 de 6 textos que ha subido a su blog. Investigando sobre el primer texto, que hablaba sobre la energías oscura, he descubierto un articulo interesante sobre dicha energia.
El original (esta en inglés) está aqui: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/05/110519113152.htm

Aqui resumido y en español: http://www.fayerwayer.com/2011/05/medicion-confirma-que-la-energia-oscura-existe-y-esta-separando-al-universo/

En él se habla de la posible existencia de la energía oscura, causante de la constante expansión del universo y de las galaxias.

Imagen que representa a la interacción entre gravedad y energía oscura.

 

Off Topic: Códigos QR.

Hace ya unos días en los que nuestro profesor nos habló de estos códigos y nos propuso un trabajo para adivinar una canción a partir de un código QR que habia puesto en su blog y explicar el funcionamiento. Por ello, aqui voy a dar una pequeña explicación sobre el funcionamiento:

Un código QR (Quick Response Barcode) es un sistema para almacenar información en una matriz de puntos o un código de barras bidimensional creado por la compañía japonesa Denso-Wave en 1994. Un ejemplo de código QR sería este:

El funcionamiento es simple, en teoría.
Los 3 cuadros de arriba izquierda y derecha y el de abajo izquierda sirven para "calibrar" o pscionar corerctamente al código en situaciones dificiles, tales como la distancia del lector, o que el código se encuentre doblado, etc.
El resto de puntos determinan el texto.
El código arriba expuesto es de los más simples, habiendo códigos más complejos para textos más largos y con más elementos, tales como un cuadro de alineamiento o de sincronización.
La utilidad de este código va unida a la expansión del Internet móvil, pudiendo captar un código QR y verlo al instante en el terminal móvil.

Saludos.
PD: El enigma de nuestro profesor: www.albarescmc.blogspot.com/2011/10/enigma-i.html

Los agujeros negros

Los agujeros negros son cuerpos con un campo gravitatorio extraordinariamente grande.

No puede escapar ninguna radiación electromagnética ni luminosa, por eso son negros. Estan rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga.

Hay dos tipos de agujeros negros: cuerpos de alta densidad y poca masa concentrada en un espacio muy pequeño; y cuerpos de densidad baja pero masa muy grande, como pasa en los centros de las galaxias.

Si la masa de una estrella es más de dos veces la del Sol, llega un momento en que su ciclo en que ni tan solo los neutrones pueden soportar la gravedad. La estrella se colapsa y se convierte en agugero negro.