Un hecho fascinante es que nuestro sistema solar quizás tuvo en sus
orígenes no uno, sino tres mundos habitables al mismo tiempo. Claro
está, hablamos de Venus, la Tierra y Marte, que, no solo estaban en la
zona habitable del Sol, sino que probablemente tenían agua líquida en su
superficie y que, por tanto, satisfacían el laxo criterio de
habitabilidad de los astrónomos (recordemos que el que un planeta sea
«habitable» no implica necesariamente que esté «habitado»). Hoy en día,
de los tres solamente queda uno que siga siendo habitable, nuestro
planeta. La incógnita es cuándo dejaron de ser habitables Venus y Marte
y, por supuesto, si estuvieron alguna vez habitados. ¿Tuvieron Venus y Marte océanos durante el comienzo del sistema solar? (NASA).La habitabilidad del sistema solar interior depende de dos factores:
el comportamiento del Sol y el tamaño y composición de los propios
planetas. Desde que el sistema solar se formó hace unos 4600 millones de
años, el Sol ha visto aumentar su luminosidad en un 30%. Este hecho ha
provocado que el límite interior de la zona habitable se haya ido
desplazando progresivamente hacia el exterior, lo que ha dejado fuera a
Venus y ha colocado a la Tierra cerca del borde interno. De hecho, el
Sol seguirá aumentando su luminosidad y, en unos mil millones de años,
la Tierra quedará fuera de la zona habitable y los océanos se evaporarán
para siempre. Curiosamente, aunque el Sol primitivo era menos luminoso,
sabemos que Marte fue habitable durante cientos de millones de años,
como mínimo. Es lo que se conoce como la «paradoja del Sol joven», y que
también es un problema a la hora de explicar las condiciones de la
Tierra primitiva. Zona
habitable de las estrellas en función de su temperatura superficial. En
la actualidad solo la Tierra y Marte están dentro de la zona habitable
(Chester Harman/NASA).Si Venus dejó de ser habitable principalmente por culpa del
comportamiento del Sol, en cambio Marte ya no lo es por sus
particularidades como planeta. Marte siempre fue el menor de los tres
planetas potencialmente habitables del sistema solar debido a la acción
gravitatoria de Júpiter, cuyas migraciones hacia el interior del sistema
provocaron que el planeta rojo tuviese una masa menor de la que le
correspondía. Con un tamaño más pequeño, el calor interno y, por tanto,
su actividad interna siempre fue menor que la de la Tierra o Venus. Esto
provocó que los volcanes marcianos no fuesen capaces de aportar
suficientes volátiles para compensar la pérdida de la atmósfera
provocada por una menor gravedad. El menor tamaño también fue el
causante de que Marte no retuviese una dinamo interna que crease una
magnetosfera potente para proteger la atmósfera del viento solar.
Precisamente, aunque el Sol primigenio era más débil, la emisión de
partículas de viento solar y la actividad en rayos X y en el
ultravioleta era mayor que la actual, lo que aceleró el proceso de
pérdida atmosférica de Marte. Interacción
entre el viento solar y Marte. Sin una magnetosfera potente, Marte ha
perdido y sigue perdiendo su atmósfera por culpa del viento solar
(NASA).
Hasta hace unos años existía un acalorado debate sobre si la mayor
parte de la atmósfera marciana se había perdido al espacio o, si por el
contrario, quedó almacenada en el suelo forma de depósitos de
carbonatos, hielo de agua y hielo de dióxido de carbono. Ahora, gracias
sobre todo a la misión MAVEN de la NASA, tenemos la total seguridad de
que Marte perdió la mayor parte de su atmósfera por acción del viento
solar. En la actualidad, la atmósfera de Marte es tremendamente tenue,
de tan solo 6 milibares de presión y está formada exclusivamente por
dióxido de carbono. Si se sublimasen los depósitos de hielo de dióxido
de carbono que se hallan en los polos marcianos solo lograríamos
aumentar la presión hasta los 50 milibares (malas noticias para los
futuros ingenieros planetarios que quieran terraformar el planeta).
Alrededor de Cleveland (Ohio) fue creciendo durante
el siglo XX uno de los mayores centros industriales de EEUU. Y en
paralelo a ese desarrollo de la industria, el río Cuyahoga,
que pasa por la ciudad, también escaló rápidamente a los primeros
puestos de contaminación. Hasta tal punto estaba el Cuyahoga lleno de
sustancias inflamables y de residuos flotantes, que cada cierto tiempo su superficie ardía. Más de una docena de incendios se registraron en el río hasta que, en el año 1969, aquella masa de fuego flotante llamó la atención de la revista Time. El semanario publicó unas espectaculares fotos de “El río que arde, más que fluye”. Aquello conmovió a la sociedad estadounidense e impulsó grandes cambios. Hasta entonces, hasta 1969, las industrias locales podían verter a los ríos sin ningún control. Y tras el incendio del Cuyahoga también prendió en EEUU un movimiento en defensa del medio ambiente. Un Richard Nixon recién llegado a la presidencia supo ver la preocupación social por las cuestiones ambientales y después de la celebración del primer Día de la Tierra (22 de abril de 1970), Nixon reaccionó creando la agencia federal de Protección del Medio Ambiente (EPA, Environmental Protection Agency).
El incendio del Cuyahoga, que desemboca en el lago Erie, también
impulsó un acuerdo entre EEUU y Canadá para proteger los Grandes Lagos,
en la frontera entre ambos países. Y un año más tarde llegó la ley
federal para controlar la polución del agua (Clean Water Act). Todavía hoy resuenan en canciones pop (de R.E.M. o Randy Newman) los ecos de aquel río en llamas en 1969,
pero no fue el incendio más grave sufrido por el río Cuyahoga. El de
1952 ya había sido mucho mayor y había provocado muchas más pérdidas. De
hecho, las famosas fotos de la revista Time eran de 1952, pues
en 1969 los fotógrafos llegaron al río cuando el fuego ya estaba
extinguido, y los medios locales ni siquiera prestaron mucha atención al
desastre que impulsó el control ambiental en EEUU. Con información de: Open Mind
La imagen muestra a un trineo tirado por unos perros que caminan sobre una capa de hielo totalmente cubierta de agua.
Una chocante fotografía publicada recientemente en la cuenta de
Twitter del climatólogo danés Rasmus Tonboe evidencia de forma drámatica
las consecuencias del deshielo que se está produciendo en Groenlandia. La
imagen, que muestra a un trineo tirado por unos perros que caminan con
las patas hundidas en agua, fue captada en el mar frente a la costa
noroeste de la isla por su colega Steffen Olsen mientras se dirigía a
recuperar unos instrumentos de medición, detalla Tonboe en la
descripción. "El rápido derretimiento, hielo marino con baja
permeabilidad y unas pocas fisuras dejan el agua derretida en la parte
superior [de la capa de hielo]", explica el investigador.
¿Sabías que las nubes de agua, de momento, solo existen en el planeta Tierra? Otros planetas también presentan nubes, pero son nubes diferentes: Venus, por ejemplo, está
cubierto de densas nubes de dióxido de carbono que ocultan su
superficie; y Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tienen nubes compuestas
por hidrógeno y helio. Formadas por diminutas partículas de agua líquida y hielo, las nubes
de la Tierra se generan cuando el vapor que emana de ríos y mares se enfría y se condensa al llegar a las capas más altas y frías de la atmósfera. A partir de ahí, su forma y su historia toma caminos muy diferentes: El químico inglés Luke Howard (1772–1864), a
comienzos del siglo XIX, fue el primero en clasificar las nubes. Considerado el padre de la meteorología,
dividió las nubes en cuatro grandes categorías (cirriformes, estratiformes, nimbiformes y cumuliformes)
y arrancó una carrera científica para aprender a leerlas, usando su
variada y sugerente apariencia para predecir qué cambios meteorológicos.
Cirriformes: rizos de cabello que tapizan el cielo
Con forma de cabellos rizados, pero compuestos por cristales de
hielo, los cirros son las nubes más representativas de esta categoría.
Pueden tapizar el cielo entre los 5 y los 15 kilómetros de altura. Son
nubes altas, claras, tenues y delicadas que frecuentemente anuncian un cambio meteorólogico a peor, en general precipitaciones y bajadas de temperatura en las 24 horas siguientes a su aparición.
Cuando la luz interacciona con los cristales de hielo que forman los
cirros, pueden producirse fenómenos ópticos tan insólitos como el parhelio, la aparición simultánea de imágenes del Sol reflejadas en las nubes, y el halo, cerco de color pálido alrededor de los discos del Sol o de la Luna.
Estratiformes: cama de nubes
Son nubes amplias y de contornos difusos que se desarrollan de forma horizontal, por lo que se extienden como si fueran una cama o capa.
Dentro de esta categoría están, en función de su altura, los estratos,
los altostratos, los cirrostratos y los nimbostratos. Estas últimas, a
diferencia de las anteriores, también tienen desarrollo vertical e
impiden totalmente el paso de la luz solar, por lo que son nubes muy oscuras. Los nimboestratos siempre producen precipitaciones que suelen ser continuas y no muy intensas.
Hasta bien entrado el siglo XX, la formación de las nubes se entendía
como una fase avanzada de la niebla y se consideraba a la nube como una
niebla a mayor altura. El astrónomo francés Camille Flammarion
(1842–1925), en su tratado La Atmósfera, afirma que «aún cuando no hay
diferencia esencial entre las nieblas y las nubes (… ). La primera es
inmóvil, la segunda móvil». En la actualidad, se considera a la niebla un tipo nuboso de base sobre el suelo, o cercana a él, con poco desarrollo vertical y forma parte de las nubes del género estratiforme.
Nimbiformes: los yunques de la tormenta
Del latín nimbos, que significa tormenta, este tipo de nubes es el que genera la mayoría de precipitaciones. En esta categoría están los cumulonimbos, la nube más grande y poderosa que se puede contemplar y que hasta los aviones deben evitar.
La “reina de las nubes” tiene fuertes corrientes en su interior con
vientos impredecibles, que desplazan violentamente el aire de arriba a
abajo y de abajo a arriba. Estas nubes suelen generar lluvias intensas y tormentas eléctricas, asociadas a granizo, mangas de agua y tornados. El agua que contiene un cumulonimbo medio podría llenar 7 piscinas olímpicas.
Con una base situada sobre los 1.000 metros de altura, la cima de los
cumulonimbos puede alcanzar los 20 kilómetros. Su desarrollo vertical
solo se interrumpe cuando llega a la tropopausa, el límite superior de
la troposfera, la capa más interna de la atmósfera que va desde el suelo
hasta la estratosfera. Los cumulonimbos totalmente desarrollados tienen
forma de yunque.
Cumuliformes: montañas de algodón
Son nubes aisladas con forma de montaña o cúpula de algodón, que
tienen un contorno bien definido y muestran una gran variedad de tamaños
y espesores. Los cúmulos, las nubes más características de esta
categoría, aparecen sobre todo en épocas calurosas del año
y pueden ocupar un espacio que va entre los 500 y los 6.000 metros de
altura. Con un importante desarrollo vertical, pueden generarse
aisladamente o asociadas a otras en hileras o en grupos. Según los
factores atmosféricos que las rodeen, como la humedad, los cúmulos
pueden dar lugar a cumulonimbos.
Poco después de la II Guerra Mundial comenzó a teorizarse sobre la
idea de lo que hoy se conoce como “siembra de nubes”. Este proceso
consiste en utilizar yoduro de plata, hielo seco o dióxido de carbono
congelado para condensar de forma artificial el vapor. Estas sustancias se asocian con las moléculas de agua y favorecen su precipitación.
Lo habitual es rociarlas sobre nubes cumuliformes desde avionetas o
cohetes. En febrero de 2018, por primera vez, un grupo de investigadores
de la Universidad de Wyoming (EE.UU) logró sembrar nubes para generar nieve y monitorizar todo el proceso, desde la formación de los cristales de hielo en la atmósfera hasta su precipitación.
Estratocúmuliformes: globos en capas
Además de las cuatro categorías originales de Luke Howard, el actual
sistema internacional de clasificación de nubes reconoce una quinta
división, las estratocúmuliformes. Son nubes globulares que pueden desarrollarse en capas.
En esta categoría están, de menor a mayor altura, los estratocúmulos,
los altocúmulos y los cirrocúmulos. Un estratocúmulo es una nube baja
grande de formas redondeadas, mientras que los altocúmulos y los
cirrocúmulos son como estratocúmulus pequeños distribuidos en grupos y
alineados.
A partir de altocúmulos se pueden formar algunas de las nubes más raras y extravagantes. Las lenticulares, por ejemplo, tienen forma de platillo volante y se suelen formar en zonas montañosas. Las mammatus, asociadas a tornados, presentan aspecto de bolsas que cuelgan, como la ubre de una vaca, de la parte inferior de la nube.
Bajas, medias y altas
En 1956, la Organización Meteorológica Mundial publicó el Atlas Internacional de las Nubes, en el que definieron las 10 formas básicas que acabamos de revisar, a partir de la clasificación de Howard y
en función de la altura que alcanzan en el cielo. Así, las nubes bajas,
que se encuentran por debajo de los 2.000 metros, son los estratos y
los estratocúmulos.
Las nubes medias son las que se generan entre los 2.000 y los 7.000
metros, aquí se encuentra los altoestratos, los altocúmulos y los
nimbostratos. Las nubes altas, que se forman por encima de los 6.000 metros, son los
cirros, los cirrocúmulus y los cirrostratos. Los dos últimos tipos son
los cúmulos y los cumulonimbos, con su imponente desarrollo vertical que
las sitúa desde nubes bajas a altas. Muchas formas y tamaños para un espectáculo de pase diario que flota, prodigioso, sobre nuestras cabezas. Cortesía de: Open Mind
Por primera vez, un equipo detectó directamente el vapor de agua lanzado al espacio por los géiseres de la luna Europa, uno de los satélites de Júpiter.
A
la izquierda, una vista de Europa tomada desde 2,9 millones de
kilómetros el 2 de marzo de 1979 por la nave espacial Voyager 1. A
continuación se muestra una imagen en color de Europa tomada por la nave
espacial Voyager 2 durante su encuentro cercano el 9 de julio de 1979. A
la derecha hay una vista de Europa hecha a partir de imágenes tomadas
por la nave espacial Galileo a fines de la década de 1990 (foto de la NASA)
Hace cuarenta años, una nave espacial Voyager tomó las primeras
imágenes de primer plano de Europa, una de las 79 lunas de Júpiter.
Estos revelaron grietas marrones que cortan la superficie helada de la
luna, lo que le da a Europa el aspecto de un globo ocular venoso. Las
misiones al sistema solar exterior en las décadas posteriores han
acumulado suficiente información adicional sobre Europa para convertirlo
en un objetivo prioritario de investigación en la búsqueda de vida de
la NASA. Lo que hace que esta luna sea tan atractiva es la posibilidad de que
posea todos los ingredientes necesarios para la vida. Los científicos
tienen evidencia de que uno de estos ingredientes, el agua líquida, está
presente debajo de la superficie helada y que a veces puede irrumpir en
el espacio en enormes géiseres. Pero nadie ha podido confirmar la
presencia de agua en estos penachos midiendo directamente la propia
molécula de agua. Ahora, un equipo de investigación internacional
dirigido desde el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en
Greenbelt, Maryland, ha detectado el vapor de agua por primera vez sobre
la superficie de Europa. El equipo midió el vapor mirando a Europa a
través de uno de los telescopios más grandes del mundo en Hawai. Confirmar que hay vapor de agua sobre Europa ayuda a los científicos a
comprender mejor el funcionamiento interno de la luna. Por ejemplo,
ayuda a apoyar una idea, de la cual los científicos confían, de que hay
un océano de agua líquida, posiblemente el doble de grande que el de la
Tierra, que se derrama debajo de la capa de hielo de esta luna de
kilómetros de espesor. Algunos científicos sospechan que otra fuente de
agua para los penachos podría ser depósitos poco profundos de hielo de
agua derretida no muy por debajo de la superficie de Europa. También es
posible que el fuerte campo de radiación de Júpiter esté quitando
partículas de agua de la capa de hielo de Europa, aunque la
investigación reciente argumentó en contra de este mecanismo como la
fuente del agua observada. Lea el artículo completo en: El Espectador
Proyecto Pukio que beneficiará a las zonas más vulnerables y alejadas del Perú. Especialistas peruanos diseñaron y fabricaron un dispositivo de bajo costo, para producir 200 litros de agua limpia al día, a partir de la condensación de la humedad ambiental.
El fundador de Inventum, César Coasaca, sostuvo que esta máquinase adapta con alta eficiencia a las condiciones geográficas y atmosféricas de cualquier ciudad del mundo.
“El dispositivo ha sido probado para operar en una ciudad desértica como Lima con una humedad de 90%, o en la sierra del país con humedad de 20%, así como también en zonas afectadas por fenómenos naturales”, precisó.
¿Cómo funciona?
A través de un sistema inteligente que enfría el aire y condensa el vapor del agua, este prototipo utiliza diversos filtros para generar agua limpia.
“Buscamos enfriar el aire hasta llegar a un punto de rocío y bajarle la temperatura hasta donde se pueda para poder llegar a producir la mayor cantidad de agua posible”, señaló.
El
equipo es desmontable, puede funcionar en ambientes abiertos, con
energía eléctrica convencional o con energías renovables (paneles
solares y energía eólica, fotovoltaica, entre otras).
Este proyecto recibió el cofinanciamiento de hasta 50 mil soles y apoyo técnico del Programa Innóvate Perú.
La relación entre el agua y el fuego es mucho más estrecha de lo que te imaginas.
No iba muy desencaminado Tales de Mileto, el más grande de los siete
sabios de Grecia, cuando, en el siglo VI antes de Cristo, afirmó que el
agua era la sustancia primordial de la naturaleza. Recordemos que, para
los antiguos griegos, había cuatro elementos básicos que, mezclándose en
distintas formas y proporciones, daban lugar a todo lo existente, y
estos elementos eran el aire, el agua, la tierra y el fuego. Y Tales,
observando que el agua puede ser líquida, sólida o gaseosa y que está
presente en la tierra (en forma de humedad) y en el aire (en forma de
vapor), pensó que esa era la esencia última de todas las cosas.
Pero ¿y el cuarto elemento, el fuego?, ¿acaso no es lo contrario del
agua, que precisamente por eso se usa desde siempre para apagarlo?
Parece el punto más débil de la teoría de Tales, y sin embargo la
relación entre agua y fuego es la más estrecha de las que se dan entre
los cuatro elementos.
La fórmula del agua, H2O, es sin duda la más conocida de
las fórmulas químicas; pero no todo el mundo sabe que es el segundo
término de una reacción que representa una combustión: 2H2 + O2 à 2H2O
El hidrógeno es muy inflamable (por eso en los globos aerostáticos se
suele usar helio, menos ligero y más caro, pero inerte), y, cuando
arde, dos moléculas de hidrógeno se combinan con una molécula de oxígeno
para dar lugar a dos moléculas de agua. Así que el agua, en su origen,
es fuego, lo que equivale a decir que el fuego -la intensa reacción
exotérmica que se produce al combinarse el hidrógeno y el oxígeno- es
agua, como intuía Tales. ¿Y los demás fuegos? Lo que arde habitualmente en la naturaleza y en
nuestros hogares, o en los motores de explosión, no es hidrógeno. ¿O sí?
En buena medida sí: los combustibles habituales son hidrocarburos y
otros compuestos de hidrógeno y carbono, y cuando arden la combustión
produce sobre todo agua y dióxido de carbono. Por ejemplo, al quemar
metano, el más simple de los hidrocarburos, se produce la siguiente
reacción: CH4 + 2O2 à CO2 + 2H2O
Una molécula de metano se combina con dos moléculas de oxígeno para
dar lugar a una molécula de dióxido de carbono y dos moléculas de agua;
en este caso el fuego es… gaseosa muy caliente.
Algo parecido ocurre al quemar alcohol ordinario (etanol): CH3 – CH2OH + 3O2 à 2CO2 + 3H2O Una molécula de etanol se combina con tres moléculas de oxígeno para
formar dos moléculas de dióxido de carbono y tres de agua. En este caso
el propio combustible aporta oxígeno y, por otra parte, la proporción de
dióxido de carbono es mayor, pero la llama sigue siendo “agua con gas”.
La familiar fórmula H2O significa que una molécula de agua
está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y sus
peculiares características moleculares convierten hacen del agua el
“disolvente universal”: muchas de las reacciones químicas que se
producen en la naturaleza tienen lugar en medio acuoso, y en otras
muchas, como acabamos de ver, se produce agua. Además de la combustión,
la más conocida reacción generadora de agua es la de un ácido con un
hidróxido, como nos recuerda una frase muy familiar para quienes
estudian química: “ácido más base, sal más agua”; por ejemplo, al
reaccionar el ácido clorhídrico con el hidróxido sódico, se producen
cloruro sódico (sal común) y agua: HCl + NaOH à NaCl + H2O Su condición de disolvente universal hace que el agua sea fundamental
para la vida tal como la conocemos, pues en estado líquido (en el que
se mantiene de manera bastante estable entre 0º y 100º centígrados)
suministra un medio idóneo para que las moléculas de otras sustancias se
muevan libremente y se combinen entre sí. Por eso nuestro cuerpo
contiene alrededor de un 70% de agua y no podemos sobrevivir mucho
tiempo sin beber. Después de todo, Tales no iba desencaminado. Tomado de: El País (España)
Son animales muy similares... ¡pero pertenecen a diferentes familias! Los leones marinos pertencen a la familia Otariinae y las focas a la familia Phocidae, y esta es la primera gran diferencia. Otra diferencia: las focas no tienen orejas, solo unos pequeños agujeros, los lobos marinos tienen orejas, pero muy pequeñas.
Pasemos a la mirada, fijense bien. Cuando el león marino te mira te juzga, en cambio la foca te hace ojitos. Las focas tienen las aletas delanteras cortas y sin articulaciones, ello les permite ser grandes nadadores. Los leones marinos tiene las aletas delanteras más largas, ello les facilita desplazarse en tierra, pero no nadan tan bien como las focas. Además, las focas pasan más tiempo dentro del agua, en comparación con los leones marinos. Las crías de focas, al nacer, tienen el pelaje blanco, que se va oscureciendo con el paso del tiempo. Los leones marinos tienen pelaje marrón esd que nacen hasta que son adultos. Y las focas tienen el hocio más corto que los lobos marinos. Conocer Ciencia: ciencia sencilla, ciencia divertida. ciencia fascinante...
Hace cuarenta años, una nave espacial Voyager tomó las primeras
imágenes de primer plano de Europa, una de las 79 lunas de Júpiter.
Estos revelaron grietas marrones que cortan la superficie helada de la
luna, lo que le da a Europa el aspecto de un globo ocular venoso. Las
misiones al sistema solar exterior en las décadas posteriores han
acumulado suficiente información adicional sobre Europa para convertirlo
en un objetivo prioritario de investigación en la búsqueda de vida de
la NASA.
