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La NASA quiere cambiar la manera en que pensamos sobre la zona habitable

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Zona habitable, NASA cambia la manera en que pensamos sobre esto

“Hay grandes posibilidades para expandir la zona habitable más allá de nuestras anteojeras tradicionales en esa visión donde está la Tierra o nada”.

Zona habitable

Esa es la Dra. Cynthia Phillips, geóloga planetaria del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Actualmente está trabajando en una misión para estudiar Europa, una de las lunas heladas de Júpiter con un océano subterráneo. Júpiter -y, por asociación, Europa- está fuera de la “zona habitable”, los astrónomos han utilizado durante años para determinar si un planeta puede sostener agua líquida, un importante precursor de la vida. Pero en opinión de Phillips, estar fuera de esta zona no significa automáticamente que la luna o el planeta carezcan de vida.

En SXSW, Phillips y un panel de científicos de la NASA discutieron cómo se están acercando a la búsqueda de vida extraterrestre dentro de nuestro propio sistema solar y más allá, y resulta que no necesariamente buscan otra Tierra.

“Nuestro sistema solar es solo un ejemplo, pero existe una gran diversidad de sistemas que no se parecen en nada a la Tierra”, dijo Phillips. “No hemos encontrado ningún planeta que sea como la Tierra todavía, y por supuesto es difícil encontrar las Tierras porque son relativamente pequeñas”.

Uno de los descubrimientos más emocionantes de los últimos años fue el sistema TRAPPIST-1, un grupo de siete planetas del tamaño de la Tierra que dan vueltas alrededor de una estrella enana roja a 40 años luz de distancia. Las esperanzas de encontrar vida en estos planetas se desvanecieron en julio de 2017 después de que dos estudios del Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica concluyeran que la enana roja era demasiado tenue y fría como para soportar ecosistemas parecidos a la Tierra. La zona habitable, en este caso, estaba mucho más cerca de la estrella que la Tierra respecto del Sol, aumentando la cantidad de radiación UV en estos planetas a un nivel inhabitable.

Al menos, inhabitable según los estándares de la Tierra. En diciembre, un estudio publicado en arXiV.org propuso la idea de que la “zona habitable” era un criterio de búsqueda demasiado restringido cuando se buscaba vida extraterrestre. Los investigadores fueron tan probables, si no más, para encontrar vida en planetas congelados con océanos subsuperficiales, según los autores del estudio. Esa vida, por supuesto, puede no parecerse mucho a los organismos en la Tierra.

En SXSW, la Dra. Tiffany Kataria amplió esta idea. No solo deberían los científicos estar mirando la superficie de los planetas gélidos, argumentó, sino en los misterios de abajo. El calentamiento de las mareas es clave aquí: este proceso calienta el interior de un planeta o luna a través de la fricción que se acumula cuando orbita un sol o un planeta. Por ejemplo, Io, una de las lunas de Saturno, tiene cientos de volcanes producidos por el calentamiento de las mareas. Es posible que este proceso orbital pueda producir agua líquida, un precursor de la vida, bajo la superficie de Io y otras lunas heladas o planetas.

zona habitable

“Realmente necesitamos revisar cómo se ve esa construcción”, dijo Kataria. “Hemos dicho que la zona habitable está definida clásicamente por este rígido [conjunto de reglas], pero si miramos a nuestra propia Tierra, hay muchas condiciones diferentes que contribuyen a la vida, y la vida puede persistir en ausencia de algunos de esos criterios”.

Su compañero panelista, el Dr. Morgan L. Cable, estuvo de acuerdo. “Y eso sigue considerando la vida tal como la conocemos”, dijo. “Hay muchas otras cosas que son líquidos que podrían albergar algún tipo de bioquímica única”. Cosas como el metano líquido, el amoníaco líquido o el dióxido de carbono líquido, por ejemplo, estos líquidos no necesariamente podrían sostener la vida similar a la Tierra, pero eso no significa que carezcan de nuevos organismos.
“El mundo está abierto de par en par, el universo está muy abierto, en términos de dónde podríamos mirar”, dijo Cable.

Después del panel, Phillips enfatizó la idea de que los humanos no pueden permitir que sus propias experiencias basadas en la Tierra sesguen las posibilidades científicas. La zona habitable no es una regla rígida para encontrar vida; es simplemente una base conocida y comprobable. Lo que es más interesante, tal vez, son los criterios no comprobados, aún no observados, para mantener la vida fuera de la Tierra.

“La gran diversidad de mundos significa que no podemos ser parciales”, dijo. “No podemos simplemente mirar, OK, aquí está la Tierra, así es como se ve la Tierra, estamos buscando exactamente esto. Tenemos que ser mucho más creativos”.

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SI CREES QUE JÚPITER ORBITA EL SOL, ESTÁS EQUIVOCADO

Encuentran un pequeño Diamante con un mineral que nunca se había visto antes en la naturaleza.

Diamante

Este pequeño diamante contiene un mineral que nunca se ha visto antes.

Diamante

Diamante

Los Diamantes son el mejor amigo de un Geólogo.

Como prueba, no busque más allá de un diamante recientemente extraído que contenía un mineral que nunca se había visto en la naturaleza, hasta ahora.

El mineral descubierto, llamado perovskita de silicato de calcio (CaSiO3), se encontró atrapado dentro de un diamante excavado en la mina sudafricana Cullinan (el más famoso por producir el diamante más grande del mundo en 1905, parte del cual ahora adorna las joyas de la corona del Reino Unido). El hallazgo, publicado en línea  el 7 de marzo en la revista Nature, proporciona una pista importante sobre el rompecabezas de cómo se comporta la estructura interna de la Tierra.

Aunque es raro para el ojo humano, la perovskita de silicato de calcio puede ser sorprendentemente común dentro de la Tierra; de hecho, se cree que es el cuarto mineral más abundante en el planeta, especialmente prevalente en las losas de corteza oceánica que se han sumergido en el manto del planeta a nivel tectónico.

A pesar de la prevalencia teorizada del mineral, sin embargo, estudios previos nunca han arrojado evidencia observable de su existencia. Sin embargo, se cree que ocurre dentro del manto de la Tierra, unos 700 kilómetros (435 millas) debajo de la superficie del planeta, dijeron los investigadores.

“Nadie ha logrado mantener este mineral estable en la superficie de la Tierra”, dijo en un comunicado el coautor del estudio, Graham Pearson, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera de la Universidad de Alberta. “La única forma posible de preservar este mineral en la superficie de la Tierra es cuando está atrapado en un contenedor inflexible como un diamante”.

En el nuevo estudio, Pearson y sus colegas analizaron un pequeño diamante (de aproximadamente 3 milímetros de diámetro) excavado en Cullinan a menos de 1 km (0,6 millas) por debajo de la superficie de la Tierra. A pesar de esta profundidad relativamente baja, los investigadores determinaron que el cristal era un ejemplo de un “diamante profundo” que muy probablemente se había formado unos 700 km debajo de la superficie de la Tierra, derivado de una losa subducida de la corteza oceánica y expuesta a unas 240,000 atmósferas de presión.

El fragmento de perovskita de silicato de calcio dentro de la gema fue visible a simple vista después de pulir el diamante, escribieron los investigadores, pero un análisis y una imagen adecuados requerían un esfuerzo internacional. Las pruebas de rayos X y espectroscopía confirmaron que el diamante contenía perovskita de silicato de calcio, posiblemente la primera muestra intacta jamás vista.

“Los diamantes son formas realmente únicas de ver lo que hay en la Tierra”, dijo Pearson. “Y la composición específica de la inclusión de perovskita en este diamante en particular indica claramente el reciclaje de la corteza oceánica en el manto inferior de la Tierra. Proporciona una prueba fundamental de lo que ocurre con el destino de las placas oceánicas a medida que descienden a las profundidades de la Tierra”.

 

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Misterios sin resolver de la tierra

Cuando se celebró el primer Día de la Tierra en 1970, los geólogos todavía estaban dando los toques finales a la tectónica de placas, el modelo que explica cómo la superficie de la Tierra toma forma. Más de 40 años después, aún quedan muchos acertijos cuando se trata de nuestro planeta. Estos son algunos de los misterios sin resolver más grandes de la Tierra.

¿Por qué esta compuestos de agua?

Los científicos piensan que la Tierra era una roca seca después de que se fusionó hace 4.500 millones de años. Entonces, ¿de dónde vino este químico esencial, H2O? Tal vez un sistema de entrega interestelar, en forma de impactos masivos hace unos 4 mil millones de años. Golpeado por asteroides helados, la Tierra podría haber rellenado sus depósitos de agua durante el período, llamado Bombardeo Pesado Tardío. Pero los inicios del agua de la Tierra están envueltos en misterio porque queda poca evidencia de rocas de este período de tiempo.

¿Qué hay allí en el núcleo de la Tierra?

El legado de la leyenda y el saber, el núcleo de la Tierra ha fascinado tanto a los escritores como a los científicos. Durante un tiempo, la composición del núcleo inalcanzable de la Tierra fue un misterio resuelto … al menos en la década de 1940. Con meteoritos como proxy, los científicos calcularon el equilibrio original del planeta de minerales esenciales, y notaron que faltaban. El hierro y el níquel ausentes en la corteza terrestre deben estar en el núcleo, supusieron. Pero las mediciones de la gravedad en la década de 1950 revelaron que esas estimaciones eran incorrectas. El núcleo era demasiado liviano. Hoy, los investigadores continúan adivinando qué elementos representan el déficit de densidad debajo de nuestros pies. También están desconcertados por las inversiones periódicas en el campo magnético de la Tierra, que es generado por el hierro líquido que fluye en el núcleo externo.

¿Cómo llegó la luna aquí?

¿Formaba una luna una colisión titánica entre la Tierra y un protoplaneto del tamaño de Marte? No hay consenso universal sobre esta teoría del impactador gigante, porque algunos detalles no funcionan. Por ejemplo, la composición química de ambos cuerpos rocosos coincide tan estrechamente que sugiere que la luna nació de la Tierra, no un impactador separado. Pero una Tierra joven que gira rápidamente podría haber arrojado suficiente roca derretida durante el impacto para formar una luna químicamente similar, sugieren otros modelos.

¿De dónde vino la vida?

¿La vida se formó en la Tierra o se generó en el espacio interestelar y se entregó aquí en meteoritos? Los componentes más básicos de la vida, como los aminoácidos y las vitaminas, se han encontrado en los granos de hielo dentro de los asteroides y en los entornos más extremos de la Tierra. Averiguar cómo estas partes se combinaron para formar la primera vida es uno de los mayores obstáculos de la biología. Y aún no se han encontrado rastros fósiles directos de los primeros habitantes de la Tierra, que probablemente eran bacterias primitivas que mastican rocas.

¿De dónde vino todo el oxígeno?

Le debemos nuestra existencia a las cianobacterias, criaturas microscópicas que ayudaron a transformar radicalmente la atmósfera de la Tierra. Bombearon oxígeno como desecho y llenaron el cielo con oxígeno por primera vez hace unos 2.400 millones de años. Pero las rocas revelan niveles de oxígeno que subieron y bajaron como una montaña rusa durante 3 mil millones de años, hasta que se estabilizaron alrededor del Período Cámbrico hace unos 541 millones de años. Entonces, ¿las bacterias elevaron el aire, o hubo otro factor contribuyente? Comprender el cambio a una Tierra rica en oxígeno es un factor clave en la descodificación de la historia de la vida en nuestro planeta.

¿Qué causó la explosión del Cámbrico?

La aparición de una vida compleja en el Cámbrico, después de 4 mil millones de años de historia de la Tierra, marca un punto de inflexión único. De repente, había animales con cerebro y vasos sanguíneos, ojos y corazones, todos evolucionando más rápidamente que en cualquier otra era planetaria conocida hoy en día. Un salto en los niveles de oxígeno justo antes de esta explosión del Cámbrico se ha ofrecido como explicación, pero otros factores podrían explicar el misterioso ascenso de los animales, como la carrera de armamentos entre el depredador y la presa.

¿Cuándo comenzaron las placas tectónicas?

Placas delgadas de costra endurecida que golpean la superficie de la Tierra crean hermosas puestas de sol en las montañas y violentas erupciones volcánicas. Sin embargo, los geólogos aún no saben cuándo se aceleró el motor de tectónica de placas. La mayoría de la evidencia ha sido destruida. Solo unos pocos granos minúsculos de mineral llamados circones sobreviven desde hace 4.400 millones de años, y les dicen a los científicos que ya existían las primeras rocas tipo continental. Pero la evidencia de la tectónica de placas temprana es controvertida. Y los geólogos todavía se preguntan cómo se forma la corteza continental.

¿Alguna vez predecimos los terremotos?

En el mejor de los casos, los modelos estadísticos pueden desentrañar un pronóstico de probabilidad de terremoto en el futuro, similar a los expertos meteorológicos que advierten de la próxima lluvia. Pero eso no ha impedido que las personas intenten predecir cuándo llegará el siguiente, sin éxito. Incluso el experimento más grande fracasó en 12 años, cuando los geólogos predijeron un terremoto en Parkfield, California, en 1994, y establecieron instrumentos para atrapar el temblor inminente. El terremoto ocurrió en 2004. Uno de los mayores obstáculos es que los geólogos aún no entienden por qué los terremotos comienzan y se detienen. Pero ha habido avances en la predicción de réplicas y terremotos provocados por el hombre, como los relacionados con los pozos de inyección de aguas residuales.

 

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¿Está oculto el Xenón de la Tierra en el Núcleo?

xenón en núcleo terrestre

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Núcleo

 

El xenón de la Tierra falta. Pero un nuevo experimento sugiere que podría haber estado bajo nuestros pies todo el tiempo.

La atmósfera de la Tierra contiene menos xenón de lo que debería, al menos según los estudios de algunas de las rocas espaciales más antiguas del sistema solar. Las condritas carbonosas contienen los materiales más primitivos conocidos en este sistema planetario. Están hechos de las mismas cosas que eventualmente se coagularon para formar el planeta Tierra. Ahí es donde entra el misterio: las condritas carbonáceas contienen mucho más xenón que la Tierra y su atmósfera.

Xenón es un gas noble. Y los gases nobles no reaccionan muy bien con otros elementos, por lo que el xenón perdido en la Tierra no debería haberse consumido en reacciones químicas a lo largo de los siglos, dijo en un comunicado el físico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) Elissaios Stavrou.

El caso del xenón perdido

Tratando de descubrir a dónde fue, Stavrou y sus colegas probaron la hipótesis de que el gas perdido podría acampar en el núcleo de la Tierra.

“Cuando el xenón es aplastado por presiones extremas, sus propiedades químicas se alteran, lo que le permite formar compuestos con otros elementos”, dijo el investigador del estudio Sergey Lobanov de la Universidad de Stony Brook en un comunicado. De esa manera, podría permanecer oculto en estos otros compuestos.

Pero, ¿podría el xenón reaccionar con los metales en el núcleo de la Tierra, incluso bajo presión? Lobanov, Stavrou y su equipo intentaron que el gas noble reaccionara con níquel y hierro, dos metales que constituyen la mayor parte del núcleo, a presiones de 2 millones de veces superiores a las de la superficie de la Tierra y a temperaturas superiores a los 2.000 grados Kelvin (3.140 grados Fahrenheit). 1.727 grados Celsius). Usaron difracción de rayos X y espectroscopía Raman, dos técnicas que usan rayos X y luz láser para determinar la composición química de un compuesto, para determinar si el gas y los metales nobles estaban reaccionando.

“A pesar de nuestras intenciones, Elis [Stavrou] y yo nos quedamos impresionados cuando, en la línea de rayos X, una señal clara de una reacción entre el hierro y el níquel con xenón fue señalada por el patrón de difracción”, coautor del estudio Joe Zaug , un químico físico en LLNL, dijo en un comunicado.

Reacciones extremas

El estudio es la primera demostración de un gas noble que reacciona con un metal, dijo Stavrou. Bajo una presión y calor extremos, el equipo descubrió que el hierro y el níquel se vuelven muy electronegativos, lo que significa que tienen una gran afinidad por arrebatar cualquier electrón que se pierda en su órbita. Su electronegatividad era tan fuerte que incluso atrapó electrones de un gas tan estable como el xenón.

A pesar de lo intrigante que fue descubrir nuevos extremos de reacciones químicas, los investigadores no pueden estar completamente seguros de haber resuelto el misterio del xenón. El núcleo de la Tierra no sufrió presiones tan altas cuando el planeta se formó por primera vez a partir de material espacial disperso, dijo en un comunicado el coautor del estudio Alexander Goncharov, un matemático de la Universidad de Yale.

Sin embargo, es posible que el xenón perdido quede atrapado en el núcleo y luego reaccione a medida que aumentan las presiones.

“Hay muchos más sistemas y paradojas por resolver”, dijo Stavrou. “Esperamos con ansias escribir nuevos capítulos sobre fenómenos fisicoquímicos extremos”.

 

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