lunes, septiembre 08, 2008

 

La herida que nunca sana

¿Cuáles son las cordilleras más largas de la Tierra, siendo además las más volcánicas y las menos accesibles? Son las dorsales oceánicas, que en total se extienden por 75 000 km por debajo del mar (o emergen en unos pocos sitios como Islandia). Es en las dorsales donde se produce el despliegue del fondo oceánico, y es a lo largo de ellas donde dos placas tectónicas se separan permitiendo el ascenso de material del manto y la formación de nueva corteza oceánica.
Imagen batimétrica de la dorsal del Este del Pacífico cerca a centroamérica (que se ve en el horizonte). Note que la dorsal es partida por grandes zonas de fractura y por pequeñas desviaciones de rumbo (Earth Institute at Columbia University)

Como puede verse en la imagen anterior las dorsales oceánicas están partidas en segmentos y en ocasiones se tuercen o son más bajas o más altas. El profesor Douglas Toomey propuso hace un año que la segmentación era debida a que la línea de material ascendente del manto está desplazada con respecto a la dorsal.


Las líneas negras representan la posición de las dorsales. La zona anarajada muestra la acumulación de magma, que está corrida con respecto a la dorsal. A la derecha se ven dos cortes imaginarios. I. cuando la fuente de magma está centrada bajo la dorsal. II. cuando está corrida. Cuando la fuente está centrada hay más vulcanismo y la corteza es menos rígida. (Toomey, D.R., et al., 2007, Skew of mantle upwelling beneath the East Pacific Rise governs segmentation: Nature, v. 446, p. 409–414 [PDF])

El efecto principal de este corrimiento es que el magma y las rocas que se forman cuando se enfrían tienen una composición muy diferente si el magma está centrado o corrido. Ahora esto también puede explicar porqué las dorsales no tienen la misma altura, si no que en unas ocasiones son altas montañas y en otras bajas colinas.

Bruce C. Heezen dijo alguna vez que las dorsales son "heridas que nunca sanan" ahora empezamos a entender porque además tienen una forma tan cambiante.

Inspirado por: Toomey DR, Hooft EE (2008) Mantle upwelling, magmatic differentiation, and the meaning of axial depth at fast-spreading ridges. Geology: Vol. 36, No. 9 pp. 679–682 [PDF]





miércoles, agosto 27, 2008

 

Earth Simulator

La relación de las ciencias de la Tierra con los supercomputadores es muy estrecha. Hoy en día el 12% de los computadores más rápidos del mundo es utilizada para hacer modelos de nuestro planeta. Bien sea para realizar imágenes del interior de la Tierra, para predecir el clima futuro o el movimiento de los océanos.

Modelo en el Earth Simulator de la convección en el manto terrestre

Ahora relegado al puesto 49 de los computadores más rápidos del mundo el Earth Simulator fue en su época dorada, desde su inauguración en 2002 hasta mediados del 2004, el supercomputador más rápido de la Tierra. La primera vez que escuché hablar de lo que hacían con esta máquina fue en 2003 en una conferencia de Dimitri Komatitsch quien dejó al público asistente asombrado con modelos del interior de la Tierra con detalles de pocos kilómetros.

Por ejemplo, el campo magnético terrestre es producido en el nucleo externo, que es una masa de hierro y níquel líquido. Nadie nunca ha tocado o visto cómo funciona, y en este caso un modelo de computador puede ser muy útil. Esta semana se publicaron los resultados más recientes del modelo del núcleo externo hecho en el Earth Simulator y es el modelo con más detalles que se ha obtenido en la historia.

Leí en una nota reciente que por fin va a construírse una versión remozada. El nuevo Earth Simulator será 25 veces más rápido que el antiguo y se inaugurará en marzo de 2009.

Inspirado por: Formation of current coils in geodynamo simulations Akira Kageyama, Takehiro Miyagoshi & Tetsuya Sato Nature 454, 1106-1109(28 August 2008)

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lunes, agosto 25, 2008

 

Magnetotelúrica

Cada segundo 100 relámpagos caen a la tierra. Imagínense que uno de esos relampagos azota el suelo de Siberia, ¿creen que alguien en Suramérica puede sentir algo de este relampago?. Pues, algunos geofísicos se han dedicado a medir las corrientes eléctricas que viajan por el suelo y parte de lo que miden es causado por relámpagos, muchas veces a miles de kilómetros de distancia.

Todos hemos caminado descalzos y no hemos sentido ni el más mínimo hormigueo eléctrico en el suelo.Pero si se cuenta con un instrumento suficientemente sensible podrá verse que corrientes eléctricas naturales están siempre presentes. Pero, ¿de dónde vienen estas corrientes eléctricas?
Esta gráfica muestra que según su frecuencia las corrientes eléctricas del suelo penetran más o menos. Si la frecuencia es baja como en la línea de la izquierda pueden ir muy profundo. Si la frecuencia es alta como la línea de la derecha sólo pueden viajar unos pocos metros. Figura hecha por Martyn Unsworth, Universidad de Alberta en Canadá

Si con este instrumento se miden las corrientes durante varios días puede hacerse una imagen de lo que hay hasta 100 km por debajo del suelo, una especie de radiografía (¿o electrografía?). Me impresionó saber que esta técnica está siendo aplicada en para ver dentro de continentes como por ejemplo en Turquía. Si les gusta el tema de los métodos magnetotelúricos, y saben algo de matemáticas en la página del profesor Unsworth encontraran una buena introducción.

Inspirado por: Türkoğlu E, Unsworth M, Çağlar I, Tuncer V, Avşar U (2008) Lithospheric structure of the Arabia-Eurasia collision zone in eastern Anatolia: Magnetotelluric evidence for widespread weakening by fluids. Geology: Vol. 36, No. 8 pp. 619–622 [PDF]

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domingo, agosto 24, 2008

 

En busca del cráter perdido


Crater Barrimer en Arizona (EU), tal vez el más fotogénico de la Tierra. (Stephen Alvarez para National Geographic Magazine)

Una de las primeras impresiones al comparar la superficie de la Tierra con las de la Luna, Mercurio o Marte es la ausencia de cráteres. Puede suponerse que los planetas del sistema solar interior sufrieron la misma historia de bombardeo por cuerpos que incluso tenían un gran tamaño. Sin embargo la tectónica de placas y la erosión han borrado las huellas de casi la totalidad de cráteres en la Tierra.

Hoy, sólo unos 200 cráteres han sido confirmados en la superficie terrestre, la mayoría de ellos en cratones, es decir en las zonas más antiguas y estables de la Tierra. Se cree que muchos de estos cráteres aún no han sido descubiertos, debido a que están sepultados bajo sedimentos o en zonas marinas y es un campo abierto a nuevos descubrimientos.

Mapa tridimensional de la variación del campo gravitacional y magnético en el crater Chicxulub que ha sido propuesto como el evento que marcó la extinción masiva del fin del cretáceo (incluyendo los dinosaurios)

Un ejemplo de crater sepultado es la estructura Chicxulub que se piensa fue el golpe final que provocó la extinción del 50% de las especies vivientes hace 65 millones de años. Este cuerpo tuvo un tamaño de 10 km y produjo un crater de 200 km.

Frecuencia con el que chocan asteroides con la Tierra en función de su tamaño. Según la figura un evento como Tunguska ocurre cada pocos siglos. Un asteroide de 1 km de diámetro puede chocar con la tierra cada 100 000 años. El punto marcado como "K/T event" creó el crater de Chicxulub (Clark Chapman)

Con ocasión de los 100 años del evento de Tunguska (si nunca han escuchado sobre tal evento pueden consultar aquí) el número de agosto de la revista National Geographic trae un artículo que se centra más sobre la amenaza que la humanidad tiene de impactos en el futuro. Sin embargo, otra manera de prepararnos para un impacto futuro es primero encontrar los cráteres pasados y entender las consecuencias que trajeron al planeta Tierra.

NOTA: Para los bogotanos, contrario a lo que dicen las malas lenguas, la Laguna de Guatavita no es un crater de meteorito. Se cree que es un domo salino como el de la mina de Zipaquirá que se disolvió y dejó su huella en el terreno.

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martes, agosto 19, 2008

 

Lentos y silenciosos con tremores

Perezoso (National Geographic Society)

En las zonas de subducción un placa tectónica se acerca a otra a una velocidad de unos pocos centímetros por año. Sin embargo muchas veces este movimiento es bloqueado en cercanías a la fosa y sólo se libera súbitamente en un gran terremoto, como aquel que sucedió en el 2004 en Sumatra.

Sin embargo los sismólogos han descubierto que no todo el movimiento se produce de esta manera tan catastrófica. Algunas veces las placas se mueven silenciosamente y muy despacio, en eventos que pueden durar meses.

Dragert et al. Geological Survey of Canada

Las líneas rojas y los puntos azules de la figura anterior muestran cómo se ha movido la costa oeste de Canadá (escala de la izquierda en milímetros). Noten la forma de dientes de serrucho del desplazamiento. Esto quiere decir que se desplaza hacia el continente durante meses y de pronto ocurre un evento silencioso y hacia el mar que desplaza varios milímetros en pocas semanas. Las barras azules oscuras representan el número de tremores, es decir pequeños sismos localizados en el contacto entre las placas.

Esquema de la zona de subducción de Cascadia en Canadá. "Locked zone" es la zona bloqueaday donde se producen los terremotos más peligrosos. La zona con estrellas rojas es donde se produce el deslizamiento lento que no genera sismos. (Geological Service of Canada)

Estos eventos silenciosos pueden modificar nuestras ideas de riesgo de grandes terremotos, y quizás puedan usarse como una manera de predecirlos. Se imaginan poder saber con meses de anticipación que un terremoto gigante está por producirse en alguna de nuestras costas del Pacífico. Sin embargo para estudiar este fenómeno en Latinoamérica hacen falta redes de GPS y de sismómetros en nuestras costas.

Si quieren empaparse del tema hay mucha más información aquí

domingo, marzo 05, 2006

 

Batimetría (1a Parte)





No, no se dejen engañar, no tiene nada que ver con Batman o con utensilios de cocina. Batimetría quiere decir medir la profundidad del fondo del mar, lagos o ríos. Actualmente la batimetría se entiende también como la construcción de mapas del relieve del fondo del agua, equivalente a los mapas topográficos en tierra.








Es fácil entender porqué conocer la profundidad es tan importante para un capitán si no quiere que su barco termine encallado. Hasta principios del siglo veinte esto se hacia simplemente con cuerdas que sostenían una plomada (conocidas como escandallos). En este tiempo los marineros debían medir permanentemente la profundidad con estas cuerdas para que el barco no rozara un arrecife coralino o las estribaciones de una isla.





En 1920 el norteamericano Harvey Hayes inventa el sonar, que envía un sonido hacia el fondo del mar y espera su eco (el famoso beep de la serie de television "Viaje al fondo del mar"). Como se conoce la velocidad del sonido en el agua (1500 m/s), puede calcularse la profundidad. Esto permitió hacer medidas mucho más fáciles y precisas y construir los primeros mapas del relieve submarino. A todo el mundo le sorprendió saber que el fondo del mar es mucho más accidentado de lo que se creía, hay montañas, cordilleras, cañones de rios, llanuras y profundas fosas.


Este mapa de 1933 muestra la primera montaña submarina descubierta ,
ubicada cerca a las costas de California (NOAA Photo Library)





Si desean saber más, les recomiendo la página (en inglés)

http://www.oceanexplorer.noaa.gov/history/history_oe.html

En el artículo siguiente veremos que la batimetría ha tenido una revolución tecnológica en los últimos 20 años, revelando toda la complejidad del fondo marino y siendo uno de los argumentos mayores en favor de la teoría de las placas tectónicas.

domingo, febrero 26, 2006

 

Invitación a una exposición


Un edificio yace en ruinas en Cachemira (Pakistán) después del sismo
del 8 de octubre de 2005 (Foto: Farooq Naeem, AFP)

Al ver los estragos causados por sismos como el de Sumatra, en diciembre de 2004 o de Pakistan en octubre 2005 es fácil sentirse impotente ante las amenazas sísmicas. Sin embargo los científicos que dedican su vida al estudio de los terremotos (sismólogos), tratan de conocer mejor cómo, dónde y cuándo se producen (y producirán) estos eventos naturales.

Este mes la ciudadela de las ciencias en París abrió una exposición en línea titulada "Riesgo sísmico: ¿qué puede hacer la ciencia?" que vale la pena visitar (la versión en español puede verse aquí).

Cuatro temas principales son presentados:

(1) ¿Cuáles son las regiones más expuestas a una actividad sísmica importante? ¿Por qué?
(2) Escuchando el suelo: ¿Qué instrumentos hay en la tierra, bajo el agua y en el cielo?
(3) ¿Se podrán predecir los terremotos en el futuro?
(4) ¿Cuáles son las medidas de prevención?

No se pierdan las fotografías que pueden ser ampliadas. Los textos están bien documentados y actualizados (a pesar de algunos errores de traducción) y dan una idea general del estado actual del conocimiento que tenemos sobre los terremotos. Incluso se puede terminar la visita con un quiz. Y si esto despertó su curiosidad, los invito a seguir, en artículos futuros de este blog, con más detalles sobre este tema.

Categoría: internet sismos

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