Inversión de los polos: la verdad

En nuestro planeta el cambio es la norma, no la excepción.

Varias veces al año surgen predicciones sobre “el fin del mundo”. Muchas de ellas se repiten una y otra vez, con pequeñas diferencias para evitar que recordemos que esas que ya habían fallado antes.

Diagrama esquemático del campo magnético terrestre. © Peter Reid, University of Edinburgh

¿Hay una zona habitable para el metano?

Es posible que a “Ricitos de Oro” le guste algo más que avena.

Por largo tiempo hemos escuchado la letanía de “sigamos al agua” cuando se trata de buscar vida en otros mundos.

La luz solar se refleja en un lago de metano cerca del polo norte de Titán (imagen infrarroja). © NASA/JPL/University of Arizona/DLR

La vida tal como la conocemos aquí en la Tierra requiere agua líquida, ya sea que se trate de diminutos microbios o de elefantes. Por lo tanto se ha asumido que la vida basada en el carbono que sea similar a la nuestra en su composición química (otra presunción) requerirá también agua para su supervivencia y crecimiento.

¿Cuándo salimos de África?

Nuevas investigaciones revelan la fecha y la identidad de los primeros humanos modernos que emigraron del continente negro.

Afortunadamente, la ciencia nunca es definitiva. La opinión más cercana a la verdad de ayer, se ve relegada cuando nuevos descubrimientos nos acercan un poco más a esa inalcanzable “verdad última”.

Hasta ahora, los indicios más seguros que teníamos eran los de los geneticistas, que nos aseguraban que nuestros ancestros habían abandonado su hogar original en el corazón de África hace unos 70 000 años para extenderse por el Cercano Oriente.

Sitios Arqueológicos del Complejo Nubio de Arabia: Jebel Urayf (1), Jebel Naquah (2), Nazlet Khater (3), Abydos (4), Makhadma (5), Taramsa Hill (6), Sodmein Cave (7), Kharga Oasis (8), Bir Tarfawi (9), Bir Sahara (10), Abu Simbel (11), Jebel Brinikol (12), 1035 (13), 1038 (14), Sai Island (15), Gorgora Rockshelter (16), K'One (17), Hargeisa (18), Shabwa (19), Wadi Wa'shah (20), Aybut Al Auwal (21), Aybut Ath Thani (22), Mudayy As Sodh (23), y Jebel Sanoora (24). © Plos ONE

Cambio climático: Un paseo por las nubes

El cambio climático es natural y probablemente se genera en la estrellas, no en la actividad humana.

El sol es la fuente de energía de nuestro planeta, y de él dependen tanto la vida como el clima. Por lo tanto, no puede sorprendernos que los cambios en la actividad solar puedan afectar las condiciones climáticas (ver mis artículos de 2007: “Cambio climático: La poderosa influencia del Sol” y de 2011: “El Sol quieto”).

Sin embargo, y dado que la irradiación solar total (es decir, la energía emitida en todas las longitudes de onda) varía levemente, la mayoría de los científicos climáticos descartó que nuestra variable estrella sea un causante de los cambios del clima.

Sin embargo, a fines del siglo XX dos científicos, Henrik Svensmark (del Instituto Danés de Investigación Espacial) y Eigil Friis-Christensen, propusieron que la actividad solar podría ser un factor de control del clima a través del cambio de la cubierta de nubes de baja altura.

La heliosfera desvía los rayos cósmicos. Una baja actividad del sol permite que pasen más rayos cósmicos. © Svensmark/The Resilient Earth.com

El cambio climático, por regiones

Un vistazo a las temperaturas del mundo según la latitud en que son registradas.

Que el clima cambia, es algo en lo que todos estamos de acuerdo. Al fin y al cabo, esa es la norma desde hace 4500 millones de años, y así ha sido durante toda la historia de nuestro planeta. Que el hombre sea la causa del último período de calentamiento es algo que muchos dudamos, y por razones fundadas.

También casi todos coincidimos en que sí hubo un calentamiento global en el último cuarto del siglo XX, aunque podamos disentir en cuanto a su nivel. Pero en ciencia nada es una verdad absoluta e inamovible, y quizás también en este punto los hechos nos obliguen a cambiar de opinión.

El sol quieto

Las manchas solares, el mínimo de Maunder y el cambio climático de nuestro planeta.

El sol quieto y el clima frío

Llamarada solar © theresilientearth.com

Muy probablemente, el sol se esté encaminando hacia un período prolongado de baja actividad que posiblemente rivalice con el así llamado mínimo de Maunder. Tres estudios independientes predicen que el próximo ciclo solar se retrase significativamente, o que incluso sea salteado.

El mínimo de Maunder está asociado con un período también prologando de enfriamiento climático, conocido como Pequeña Edad de Hielo.

Al mismo tiempo, la NASA nos advierte que el sol también puede ser mortal. Alrededor de 1850, después de un período de baja actividad de manchas solares, la mayor eyección coronal jamás observada generó un caos de alcance mundial con la telegrafía y las brújulas. Una eyección similar podría hoy en día causar amplísimos cortes de energía y fallas en el equipamiento electrónico.

Las manchas solares son marcas relativamente oscuras y frías en la superficie solar que indican regiones de intensa actividad magnética. Algunas de ellas son gigantescas, a menudo más grandes que nuestro planeta. Durante siglos, los científicos han utilizado las manchas solares para medir la actividad solar, y han descubierto que esa actividad visible aumenta y disminuye en un ciclo regular de aproximadamente once años. Actualmente estamos en el Ciclo Solar 24 (SC24), inusualmente bajo, y que debería llegar a su máximo alrededor de 2013. Pero la preocupación proviene de lo que los científicos solares están previendo para lo que viene después del SC24.

Tamaño comparado, a escala, de la Tierra y de una mancha solar. © theresilientearth.com

Las últimas observaciones podrían estar indicando que el sol se mostraría menos activo (es decir, con menos manchas solares) durante los próximos años.

Frank Hill y sus colegas, del Observatorio Solar Nacional de los EE.UU. han utilizado una técnica denominada heliosismología en sus monitoreos. Las pulsaciones sónicas superficiales solares les han permitido realizar modelos de la estructura interna del sol. Unas bandas o corrientes de chorro que fluyen de este a oeste y que se originan cerca de los polos solares para ir migrando hacia el ecuador jugarían un papel en la generación del campo magnético solar, y la latitud de estos vientos coincide con la formación de nuevas manchas en cada ciclo. Predijeron exitosamente la aparición tardía del actual SC24. Pero como dice Hill: “esperábamos estar viendo ahora el comienzo del SC25, pero no encontramos ningún signo de él. Esto indicaría que el SC25 podría retrasarse hasta 2021 o 2011, o que incluso podría no producirse”.

Campo magnético solar durante los últimos años (incluyen manchas de los ciclos 22, 23 y 24)./strong> © theresilientearth.com

En otro estudio, Matt Penn y William Livingston informan sobre una tendencia a largo plazo de debilitamiento en la energía de las manchas solares. Estas manchas se forman cuando inmensos tubos de flujo magnético surgen desde las profundidades e impiden que el gas más frío circule nuevamente hacia el interior. Las manchas típicas tienen una energía magnética de 2500 a 3500 gauss, y se necesitan al menos un campo de 1500 gauss para formar una mancha oscura. Penn y Livingston predicen que en el Ciclo Solar 25 las erupciones magnéticas del sol serán tan débiles que probablemente no llegue a generarse ninguna mancha solar.

Según su informe, los científicos utilizaron más de 13 años de datos sobre manchas solares, observando que la energía media de los campos magnéticos disminuía aproximadamente unos 50 gauss por año durante el anterior SC23 y el actual SC24. También observaron que las temperaturas de las manchas se habían elevado exactamente lo previsto según el campo magnético. Si la tendencia continúa, el campo caerá por debajo del umbral de los 1500 gauss y las manchas desaparecerán.

Finalmente, en un tercer trabajo, Richard Altrok observó un enlentecimiento de la deriva hacia los polos de la actividad magnética que se ve en la corona solar. Los investigadores solares llaman a esta deriva “carrera hacia los polos”, y es un patrón bien conocido donde la nueva actividad solar emerge al principio de cada ciclo a unos 70 grados de latitud, y luego se mueve hacia los polos cuando el ciclo se hace más viejo. Al mismo tiempo, los nuevos campos magnéticos empujan los restos del ciclo viejo en dirección a los polos, hasta los 85 grados de latitud.

Según Altrok, que ha basado su trabajo en cuatro décadas de observaciones, estos delicados rasgos coronales son en realidad poderosas y robustas estructuras magnéticas enraizadas en el interior del sol. Los cambios que vemos en la corona reflejan los cambios que ocurren en el interior de nuestra estrella.

El corolario de todo esto es que muchos expertos predicen ahora una gran disminución en la actividad solar futura. Y que mientras algunos alarmistas climáticos intentan dejar de lado el posible impacto de un sol somnoliento, otros científicos dicen que esto nos podría llevar a un nuevo enfriamiento mundial.

Promedio anual de manchas solares: período 1610-2007. © theresilientearth.com

La Pequeña Edad de Hielo fue un período de frío global que se extendió desde mediados del siglo XVI hasta mediados del siglo XIX y que siguió a un período extraordinariamente caluroso, el Período Cálido Medieval u Óptico Climático Medieval (que gozó de temperaturas incluso más altas que las actuales). Hacia 1650 las temperaturas, que ya habían bajado un poco, descendieron aún más, coincidentemente con el llamado Mínimo de Maunder en el que la actividad solar bajó a niveles sin precedentes conocidos. En esa época, por ejemplo, el río Támesis llegó a congelarse y hubo hambrunas por la pérdida de cosechas que no llegaban a madurar por la falta de calor.

El problema más grave es que nuestro mundo actual está muy poco preparado para el frío. El alarmismo climático y el desatino ecológico han acusado irresponsablemente al dióxido de carbono (CO2) como causante del calentamiento que hemos tenido desde fines de la década de 1970 hasta el año 2000, aproximadamente.

Pero el CO2 es un gas necesario para la vida, y si bien su proporción en la atmósfera ha aumentado en el último siglo, quizás en buena parte por el aumento de la actividad tecnológica humana, no hay nada que demuestre que eso haya influido decisivamente en el aumento de la temperatura.

De hecho, a pesar de que el aumento de los niveles de CO2 ha continuado aumentando continuamente (y si bien todavía no han alcanzado niveles anteriores en la historia de nuestro planeta, que llegaron a ser 20 veces mayores que los actuales), las temperaturas se han mantenido básicamente sin variantes desde hace al menos una década.

Tanto es así, que los propios proponentes de la teoría del calentamiento global antropogénico dejaron de llamarlo así, y ahora lo denominan “cambio climático”, como si no supieran que, en efecto, el cambio climático, con sus altas y bajas, ha sido la norma desde que nació la Tierra, hace 4500 millones de años, y que no hay nada que podamos hacer para producirlo ni para evitarlo. En realidad, nuestra tecnología hace que seamos más vulnerables ante las fuerzas desatadas de la naturaleza.

Las temperaturas de fines del siglo XX sí tienen precedentes, y muchos, y han sido iguales o más altas que ahora: hace 1000 años, durante el Cálido Medieval, hace 2000 años, durante el Período Cálido Romano, o hace 3500 años, durante el Período Cálido Minoico, y especialmente más altas durante el Óptimo del Holoceno, hace unos 7000 años. Por supuesto, también han sido más bajas, como la mencionada Pequeña Edad de Hielo, o la bastante más baja todavía del Younger Dryas, hace 11 500... sin olvidar que hace apenas 12 000 años que dejamos atrás la última glaciación.

Es más. Los mismos alarmistas que ahora anuncian desastres causados por el calentamiento, hace apenas 40 años pronosticaban una nueva Edad de Hielo... también causada en parte por el hombre y su tecnología. Basta con leer en cualquier biblioteca o en la web los periódicos y revistas científicas de la época. ¿Absurdo, no?

Sin embargo, el alarmismo ecológico ha logrado volver a asustar a la gente e imponer sus ideas de transformación de nuestra civilización (que en su nueva religión reputan de materialista y malvada), y pretenden que las así llamadas “energías renovables”, principalmente la eólica y la solar, llenen el vacío que dejen los sistemas de generación clásicos, e incluso ahora también la más barata y limpia energía nuclear.

Temperatura global desde el fin de la última glaciación hasta el presente. © Holmes

Por eso, estamos muy mal preparados. Por sus características básicas, ni la energía eólica ni la solar son confiables o baratas. Por el contrario, nunca están cuando más se las necesita, de noche o cuando hace frío, y las consecuencias de este error gravísimo las sufrirá el pueblo común, que no tendrá dinero suficiente ni posibilidad real de contar con energía eléctrica para sus necesidades más elementales.

El sol quieto y el Evento Carrington

También es posible que un sol quieto sea más propenso a infrecuentes pero muy poderosas eyecciones coronales, las “llamaradas solares” que muchas veces habremos oído nombrar.

Estas llamaradas, si estuvieran dirigidas hacia la Tierra, podrían provocar graves problemas. Podríamos perder nuestras comunicaciones y nuestra red eléctrica, así como buena parte de toda nuestra tecnología electrónica. Con las llamaradas menores hemos tenido algunos percances, pero nada grave. Sin embargo, las más grandes podrían llegar a provocar un “evento Carrington”.

En la mañana del 1 de septiembre de 1859, el astrónomo inglés Richard Carrington notó la aparición de un grupo enorme de manchas extraordinariamente brillantes en el sol. Antes de la madrugada del día siguiente los cielos de todo el mundo estallaron con auroras tan luminosas que incluso se podía leer el periódico en plena noche y sin luz artificial. Estas auroras, que son normalmente fenómenos mucho más débiles y propios de las regiones polares, llegaron a verse incluso en regiones tropicales, tiñendo de rojo los cielos de Hawai y de las Bahamas.

Evento Carrington (representación artística) © theresilientearth.com

Más problemático aún fue que las brújulas de los barcos no funcionaban correctamente, las aves perdieron temporalmente su capacidad de navegar y los sistemas telegráficos de todo el mundo se inutilizaron. Las chispas que salían de las teclas afectaron a los operadores e incendiaron el papel telegráfico.

La eyección coronal masiva del evento Carrington fue lanzada directamente hacia la Tierra, y solamente tardó 18 horas en viajar una distancia de 150 millones de kilómetros. Algo notable también, ya que en las eyecciones menores el viaje dura de tres a cuatro días.

Esta erupción solar fue monstruosa, superando el nivel X30 de la escala Richter solar. Si bien las dos escalas no pueden ser comparadas directamente, si la explosión solar equivalente fuera transferida a nuestro planeta, tendría un nivel de más de 17 en la escala Richter terrestre de terremotos. La energía total emitida fue equivalente a decenas de millones de bombas atómicas estallando al mismo tiempo.

Ahora, los científicos serios nos advierten que algo parecido podría ocurrir nuevamente, y la cuestión sería mucho más grave.

Los apagones en cascada transportados a escala continental por las líneas de energía de larga distancia podrían durar semanas o meses, mientras los ingenieros luchan por reparar los transformadores dañados. Las unidades de navegación GPS no serían confiables, afectando al tránsito aéreo y marítimo. Las redes financieras y bancarias se cortarían, trastornando el comercio en formas inimaginables a mediados del siglo XIX. Según un informe de 2008 de la Academia Nacional de Ciencias, una tormenta solar de este tipo podría tener el impacto económico de veinte huracanes Katrina, solamente en los EE.UU.

Lo peor es que no podemos hacer nada para impedir un evento de ese tipo. Los investigadores están tratando de detectarlos con tiempo suficiente como para advertir a las autoridades de modo que se puedan tomar acciones que minimicen el daño a nuestra infraestructura, que es mucho más sensible que hace 150 años.

Una flota de naves espaciales rodea al sol, y los analistas corren programas de computadora que, a pocas horas de producida una erupción, pueden dar una idea clara de su potencia, hacia dónde se dirigirá y qué planetas y naves puede afectar, y cuándo ocurrirá el impacto.

Una advertencia seria, aunque sea con pocas horas de anticipación, nos permitiría apagar los instrumentos y equipos más sensibles y mantener en tierra a los aviones. Un apagón tecnológico voluntario generalizado de algunas pocas horas, incluso a nivel mundial, causaría muchísimo menos daño que un impacto total sobre una civilización desprevenida.

Los agoreros de siempre

Los alarmistas del cambio climático insistirán en que el calentamiento es realmente causado por el hombre, y en que debemos hacer algo al respecto.

El verdadero problema aquí es que los científicos nunca antes han podido estudiar fenómenos como estos, al menos no con satélites e instrumentos modernos. Quienquiera que diga que sabe exactamente cual será el efecto sobre el clima de un período prolongado de inactividad solar, estará mintiendo. Podemos hacer algunas inferencias basadas en datos históricos, datos recogidos por fuentes no muy confiables que utilizaban instrumentos primitivos.

Estas inferencias parecen apuntar a un clima más frío, aunque en realidad es poco más que una especulación. Pero es una especulación seria, basada en observaciones reales, por esquivas que sean, mientras que los augurios del calentamiento global antropogénico se basan en datos manipulados y en hipótesis que tienen una agenda que no es científica.

En vista de los últimos pronósticos sobre la actividad solar, muchos sugerimos no hacer nada. Después de todo, si entramos en un período de enfriamiento global lo último que necesitamos es intentar enfriar todo y hacer un mundo más pobre en disponibilidad de energía, destruyendo de paso todos los logros de nuestra civilización que tanto nos han dado hasta ahora, y que tanto han mejorado nuestras libertades y nuestras condiciones de vida.

Si realmente entramos en un largo período de mínimo solar, y dadas las observaciones de que el enfriamiento se retrasa por hasta una década con respecto a la inactividad solar, deberíamos tener una respuesta sobre la relación sol-clima en unos veinte años.

Hagamos nuestras apuestas: el CO2 o el sol. Por mi parte, sé muy bien bien donde poner mi dinero.

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Como dice Doug L. Hoffman:
“Cuídense, disfruten el interglacial y manténganse escépticos”.

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Basado en un artículo de “The Resilient Earth”, con modificaciones y comentarios propios.
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El día más largo del año

Encendamos las hogueras: llega el solsticio de verano

Amanecer - Solsticio de verano en Stonehenge © simbolosysignos.wordpress

Esta es la fecha en que el sol se encuentra en su punto más al norte sobre el horizonte en el amanecer, y es cuando aquí en el hemisferio norte disfrutamos del día más largo del año. Lo llamamos “solsticio de verano”, y los antiguos celtas lo celebraban danzando alrededor de las hogueras (en el hemisferio sur, por el contrario, es el día más corto del año, y allí es el “solsticio de invierno).

Este día recibe su nombre de las palabras latinas “sol” (igual a nuestro “sol”) y “sistere” (permanecer inmóvil). El astro rey alcanza su punto más al norte sobre el horizonte, y permanece momentáneamente allí antes de comenzar nuevamente su marcha hacia el sur, donde eventualmente alcanzará el punto más al sur en el llamado “solsticio de invierno”, para desde allí rehacer su camino hacia el norte, en un ciclo que se repite año tras año.

El sol al amanecer según las estaciones del año. En marzo y en septiembre asoma por el este (equinoccios de primavera y otoño), en junio hacia el noreste (solsticio de verano) y en diciembre hacia el sureste (solsticio de invierno). © NASA/APOD

Por supuesto, no es que realmente el sol se mueva hacia el norte o hacia el sur a lo largo de las estaciones, sino que parece hacerlo. Es la inclinación del eje axial de la Tierra lo que hace que el sol cambie su posición en el cielo mientras la Tierra orbita en torno al sol a lo largo del año.

Es una fecha celebrada especialmente en el antiguo folclor europeo, y el lugar más famoso de los relacionados con este fenómeno astronómico está en Stonehenge, donde el sol ha sido adorado durante miles de años.

Stonehenge: alineación al amanecer en el solsticio de verano.

Este año, el 21 de junio de 2011, el sol alcanzará su punto más boreal a las 17:16 UTC (19:16 horas en el horario de verano español). A partir de ese momento, los días se harán cada vez más cortos hasta que en diciembre, en el solsticio de invierno, festejemos el cercano retorno del calor y de la vida.

Estaciones del año. dayecrz8.blogspot.com

Mensaje desde los confines del espacio

Dos intrépidas viajeras nos siguen contando las peripecias de su larga jornada hacia las estrellas.

Sonda Voyager. El Disco Dorado, que guarda sonidos e imágenes de la Tierra, es el círculo amarillo en el cuerpo principal de la nave. © NASA/JPL-Caltech

Más de 30 años después de haber abandonado la Tierra, las sondas gemelas Voyager de la NASA se encuentran ahora en los bordes del sistema solar. Y no solamente eso, sino que además siguen trabajando. Cada día que pasa están enviando a casa un mensaje a los científicos, mensaje que es a la vez perturbador y emocionante.

El mensaje dice: “esperen lo inesperado”.

“Es algo asombroso”, dice de Stone del Instituto de Tecnología de California (Caltech), en Pasadena, Científico del Proyecto Voyager desde 1972. “Voyager 1 y 2 tienen un don para realizar descubrimientos”.

El 28 de abril de 2011 la NASA ofreció una sesión informativa para reflexionar sobre lo que ha logrado la misión Voyager, y para hacer una previsión de lo que queda por delante a medida que las sondas se van introduciendo en el reino del espacio interestelar de nuestra galaxia.

La aventura comenzó a fines de la década de 1970, cuando las sondas aprovecharon una poco frecuente alineación de los planetas exteriores para realizar una excursión sin precedentes. Voyager 1 visitó a Júpiter y a Saturno, mientras que la Voyager 2 voló hacia Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno (Voyager 2 sigue siendo la única sonda que ha visitado a Urano y a Neptuno).

Esta gráfica muestra las posiciones relativas de las naves más distantes de la NASA a principios de 2011: Voyager 1 es la que está más lejos, a unos 17 500 millones de km del sol, en un ángulo hacia el norte; Pioneer 10 es la segunda más lejana, a 15 400 millones de km del sol, en el lado opuesto del sistema solar; Voyager 2 está a unos 14 200 millones de km en una trayectoria hacia el sur y en el mismo lado del sistema solar que su nave hermana; Pioneer 11 está a unos 12 400 millones de km del sol; y la New Horizons se encuentra a 3 000 millones de km en viaje hacia Plutón. © NASA/JPL-Caltech

Cuando se lo presiona para que mencione los principales descubrimientos que surgieron de esos encuentros, Stone hace una pausa, no por falta de material sino por algo así como un poco de vergüenza por tanta riqueza. “Resulta difícil escoger”, dice.

La lista parcial de Stone incluye el descubrimiento de los volcanes de Io, la luna de Júpiter; evidencia de un océano bajo la congelada superficie de Europa; indicios de lluvia de metano en Titán, la luna de Saturno, los locamente inclinados polos magnéticos de Urano y de Neptuno, los géiseres de hielo de Tritón, la luna de Neptuno, y vientos planetarios que soplan cada vez más fuerte a medida que se alejan del sol.

“Cada uno de esos descubrimientos cambió la forma en que vemos a los otros mundos”, afirma Stone.

En 1980, Voyager 1 utilizó la fuerza de gravedad de Saturno para impulsarse a sí misma, en un estilo parecido a una honda, por fuera del plano del sistema solar. En 1989, Voyager 2 utilizó un sistema similar ayudada por Neptuno. Ambas sondas pusieron velas hacia el vacío.

Navegar en el vacío suena como algo tranquilo, pero los descubrimientos han continuado.

Stone monta la escena, dirigiendo nuestra atención hacia el lavabo de la cocina. “Abran el grifo”, indica. “En el lugar donde el agua golpea al lavabo, diremos que está el sol, y la fina capa de agua que fluye radialmente desde ese punto es el viento solar. Fíjense como el sol “sopla una burbuja” alrededor de sí mismo”.

Realmente hay una burbuja así, y los investigadores la llaman “heliosfera”. Es gigantesca. Hecha de plasma y campos magnéticos del sol, la heliosfera es unas tres veces más ancha que la órbita de Neptuno. Cada uno de los planetas, asteroides, naves espaciales, y toda forma de vida de nuestro sistema solar se encuentran dentro de ella.

Un punto azul pálido: esta famosa imagen forma parte del primer retrato del sistema solar, capturado por la Voyager 1 cuando se encontraba a unos 6 500 millones de km de la Tierra y a 32º sobre el plano de la eclíptica. © NASA/JPL-Caltech

Las Voyager están intentando salir, pero todavía no lo han logrado. Para localizarlas, Stone mira nuevamente hacia al lavabo. “A medida que la capa de agua (o el viento solar) se expande, se hace más y más delgada, y ya no puede empujar con tanta fuerza. De pronto, se forma un anillo lento pero turbulento. Ese anillo exterior es el es la heliofunda, y allí es donde las Voyager están ahora”.

La heliofunda es un lugar muy extraño, lleno de una espuma magnética que ninguna nave espacial ha encontrado hasta ahora, llena de ecos de estallidos de radio de baja frecuencia que únicamente se escuchan en las fronteras del sistema solar, tan lejos de casa que el sol es apenas un simple punto de luz.

“De muchas formas, la heliofunda no es como predecían nuestros modelos”, reflexiona Stone.

En junio de 2010, Voyager envió un número asombroso: cero. Esa es la velocidad de salida del viento solar allí donde la sonda está ahora. Nadie cree que el viento solar se haya detenido completamente; debe haber hecho un giro en alguna esquina. Pero, ¿hacia dónde? Voyager 1 está intentando descubrirlo a través de una serie de maniobras de “veleta”. La vieja sonda todavía se puede mover un poco, según parece.

Nadie sabe exactamente cuántos kilómetros deben recorrer todavía las Voyager antes de saltar hacia el espacio interestelar. Sin embargo, la mayoría de los investigadores cree que el fin está cerca. “La heliofunda tiene unos cuatro o cinco mil millones de kilómetros de espesor”, calcula Stone. “Esto significa que saldremos dentro de los próximos cinco años, más o menos”.

Todavía queda mucho combustible para el resto del viaje. Ambas Voyager reciben energía de la desintegración radiactiva de una fuente calórica de plutonio 238. Esto debería mantener funcionando a los sub-sistemas críticos por lo menos hasta 2020.

Después de eso, dice, “Las Voyager se convertirán en nuestras silenciosas embajadoras hacia las estrellas”.

Cada una de las sondas está equipada con un famoso “Disco Dorado”: literalmente, un disco fonográfico de cobre recubierto de oro. Contiene 118 fotografías de la Tierra, 90 minutos de la más grande música del mundo, un ensayo de audio titulado “Los Sonidos de la Tierra” (compuesto de todo, desde burbujeantes vasijas de barro, pasando por los ladridos de perros hasta el rugiente despegue de un cohete Saturno 5), saludos en 55 lenguajes humanos y un lenguaje de ballena, las ondas mentales de una joven mujer enamorada, y los saludos del secretario general de las Naciones Unidas. Un equipo dirigido por Carl Sagan ensambló el disco como un mensaje a posibles civilizaciones extraterrestres que pudieran encontrar las naves.

“Dentro de mil millones de años, cuando todo lo que hay sobre la Tierra se haya convertido en polvo, cuando los continentes hayan cambiado hasta hacerse irreconocibles y nuestra propia especie se haya alterado en forma inimaginable o se haya extinguido, el disco de las Voyager hablará por nosotros”, escribieron Carl Sagan y Ann Druyan en una presentación para la versión CD del disco.

Algunas personas hacen notar que la posibilidad de que el Disco Dorado sea descubierto por extraterrestres es fantásticamente remota. Las sondas Voyager no se acercarán a menos de algunos años-luz de otra estrella hasta dentro de unos 40 000 años. ¿Cuáles son las probabilidades de hacer contacto en tales circunstancias?

Por otro lado, ¿cuáles son las probabilidades de que una raza de primates evolucionara hasta alcanzar la conciencia, desarrollara el viaje espacial, y enviara el sonido de los ladridos caninos hacia el cosmos?

Realmente, preparémonos para lo inesperado.

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Artículo original: “Voyager Set to Enter Interstellar Space”
Fecha: abril 28, 2011
Enlace con el artículo original: aquí
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Una reunión de galaxias

Imágenes celestes: Hickson 44, un grupo galáctico en la constelación de Leo.

Hickson 44, un grupo de galaxias en Leo. ©

Si se apunta el telescopio en dirección a la constelación de Leo, el León, se puede descubrir un grupo de galaxias que reside cerca de nuestra Vía Láctea, el Grupo Compacto Hickson 44. A solamente 60 millones de años-luz de distancia, esta interesante y diversa colección tiene una historia bastante interesante para contarnos.

Hace unas tres décadas, el astrónomo canadiense Paul Hickson se impuso la tarea de completar una lista de 100 cúmulos galácticos. Pero no podía ser cualquier tipo de cúmulo; tenía que estar aislado, ser compacto y estar dentro de un rango limitado de magnitud. Su propósito era estudiar corrimientos al rojo inusuales entre sus miembros, y ampliar nuestro conocimiento sobre la evolución galáctica.

De este trabajo se impuso la teoría de que quizás todas las galaxias bien conocidas emergieron alguna vez de cúmulos similares y esta hipótesis contribuyó fuertemente también a nuestras ideas sobre la materia obscura. Lo que Hickson nos dejó es un legado de objetos hermosos que no solamente fueron un reto para nuestro telescopios, sino también para nuestras mentes.

En esta fotografía hecha por Warren Keller, se pueden ver, a partir de las 11 en punto, a NGC (New General Catalog = Nuevo Catálogo General) 3193, NGC 3190 y NGC 3187 en el centro, y a NGC 3185 a las 5 en punto. Una mirada más cuidadosa revela dos galaxias diminutas del catálogo PGC (Principal Galaxies Catalog = Catálogo de Galaxias Principales), 2806871 hacia las 8 en punto y 86788 cerca de las 5 en punto.

Como se puede ver, este grupo conforma una interesante colección de tipos de galaxias, desde las espirales barradas hasta las elípticas, lo suficientemente cercanas entre sí como para compartir materia mientras interactúan gravitatoriamente.

Si bien algunos de entre los lectores puedan reconocer a las tres principales actrices de este acto galáctico conocidas como “el Trío de Leo”, miren atentamente a la espiral barrada NGC 3190. Fue la primera descubierta por Sir William Herschel en 1784 y fue hogar de dos eventos supernova en 2002.

Acechando en su interior hay un núcleo galáctico activo (AGN, por sus siglas en inglés) que alberga a un agujero negro súper masivo. Si bien el descubrimiento de una supernova del raro Tipo Ia supuso algo bastante inusual, el agregado de una segunda supernova similar que estalló simultáneamente fue una actividad galáctica incluso mucho menos común: dos jóvenes eventos emisores de rayos-X recortados sobre una cantidad récord de polvo obscuro.

¿Quizás la interacción con la cercana NGC 3187 sea una causa posible? Después de todo, está evolucionando. Los estudios indican una secuencia evolutiva para los grupos compactos Hickson en en la cual la cantidad de luz difusa aumenta con la evolución dinámica del grupo.

“Los grupos compactos son asociaciones de unas pocas galaxias en los cuales el medioambiente juega un papel importante en la evolución galáctica”, dicen J. A. L. Aguerri (et al). “La baja velocidad de dispersión del grupo favorece las interacciones de marea y las fusiones, lo que puede llevar a estrellas de las galaxias hacia la difusa luz intergrupal. Las simulaciones numéricas de cúmulos galácticos en cosmologías jerárquicas muestran que la cantidad de luz difusa aumenta con la evolución dinámica del cúmulo”.

Si bien este grupo de galaxias está evolucionando e interactuando en conjunto a lo largo de distancias enormes, se las puede recoger a todas ellas en la misma visión de ocular que hay entre Gamma y Zeta Leonis. No es una tarea fácil, ya que la más tenue de ellas tiene una magnitud 13, pero se puede lograr con un telescopio de 150 mm en cielos oscuros y límpidos.

Recuerden, la belleza está en el reto... y en el descubrimiento.

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Artículo original: “Observing Challenge: A Gathering of Galaxies – Hickson 44”
Fecha: Abril 26, 2011
Enlace con el artículo original: aquí
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Cosmología 03: El Final

La tercera y última parte de una brevísima historia del universo

A1689-zD1, una de las galaxias más luminosas y más distantes, se encuentra a 12 800 millones de años-luz de distancia, tan lejos que a causa de la expansión del universo su luz ha sufrido un corrimiento al rojo tan grande que solamente puede ser vista con cámaras infrarrojas. En los recuadros de la derecha es no se puede ver con la cámara de luz visible del Hubble, pero sí con su cámara de infrarrojos y con la del telescopio espacial Spitzer. © NASA/ESA/JPL-Caltech/STScI

Bien, ya estamos en la tercera parte de nuestra Cosmología. Hasta ahora, hemos cubierto la historia del universo (parte 1) hasta la época actual parte 2). Pero, ¿qué sucederá después?; ¿cómo llegará a su fin nuestro universo?. Y lo que también es muy importante: ¿cómo podemos estar seguros de que las cosas se desarrollaron así?

En cierta oportunidad, Robert Frost escribió: “algunos dicen que el mundo acabará en fuego; otros dicen que acabará en hielo”. De la misma forma, algunos científicos han postulado que el universo sufrirá una muerte dramática y cataclísmica, ya sea por un “Gran Desgarro” (Big Rip) o por una “Gran Implosión” (Big Crunch), o por un lento y más gradual “Gran Congelamiento” (Big Freeze).

El destino final de nuestro cosmos tiene mucho que ver con su forma. Si el universo fuera abierto, como una silla de montar, y la densidad energética de la energía obscura aumentara sin límites, la tasa de expansión del cosmos llegaría a ser tan grande que finalmente que incluso los átomos quedarían destrozados: un “Gran Desgarro”. Inversamente, si el universo fuera cerrado, como una esfera, y la fuerza de la gravedad triunfara sobre la influencia de la energía obscura, la expansión del cosmos llegaría finalmente a detenerse y luego a revertirse, colapsando sobre sí mismo en una “Gran Implosión”.

Sin embargo, a pesar de la belleza poética del fuego, las observaciones actuales están a favor de un final helado para nuestro universo: un “Gran Congelamiento”.

Los científicos creen que vivimos en un universo espacialmente plano cuya expansión se está acelerando debido a la presencia de la energía obscura; sin embargo, la densidad energética total del cosmos es muy probablemente menor o igual a la así llamada “densidad crítica”, de modo que no habrá un Gran Desgarro. En cambio, los contenidos del universo finalmente se alejarán muchísimo unos de otros y el calor y el intercambio de energía cesarán. El cosmos habrá alcanzado un estado de entropía máxima y ninguna forma de vida podrá sobrevivir.

¿Depresivo y un poco anti-climático? Quizás. Pero todo esto será imperceptible hasta que el universo haya alcanzado una edad doble de la actual.

Destinos probables del universo.

En este punto, ustedes se estarán preguntando cómo es que conocemos todo ésto. ¿Será tal vez una especulación desenfrenada?

Bien, antes que nada, sabemos sin ninguna duda que el universo se está expandiendo. Las observaciones astronómicas demuestran consistentemente que la luz de las estrellas distantes siempre muestra un corrimiento al rojo en relación con nosotros, es decir que su longitud de onda se ha estirado debido a la expansión del cosmos (ver Wikipedia).

Esto lleva a dos posibilidades cuando se hace retroceder el reloj: o el universo en expansión ha existido siempre y su edad es infinita, o comenzó a expandirse a partir de una versión más pequeña de sí mismo en un momento específico del pasado y, por lo tanto, tiene una edad definida. Por largo tiempo, los proponentes de la teoría del Estado Estacionario (Steady State) apoyaron la primera explicación. No fue hasta que Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron en 1965 la radiación cósmica de fondo de microondas que la teoría del Big Bang (Gran Estallido) se convirtió en la explicación más aceptada sobre el origen del universo.

En el corrimiento al rojo por efecto Doppler, las ondas de luz se comprimen en razón de la velocidad de la fuente, y se vuelven más azules cuando esa fuente se acerca al observador, y se estiran (haciéndose más rojas) cuando la fuente se acerca. © Ales Tosovsky/ http://tomsastroblog.com/

¿Por qué? Algo tan grande como nuestro cosmos necesita mucho tiempo para enfriarse completamente. Si, de hecho, el universo comenzó con el tipo de energías abrasadoras que predice la teoría del Big Bang, los astrónomos deberían todavía observar actualmente un poco de los restos de ese calor. Y así lo hacen: un resplandor uniforme de 3K (tres grados Kelvin, o absolutos) que se encuentra disperso parejamente en todos los puntos del cielo. No solamente eso, sino que el satélite WMAP y otros similares han observado diminutas inhomogeneidades en la radiación cósmica de fondo que se ajustan con precisión al espectro inicial de fluctuaciones cuánticas predicho por la teoría.

¿Qué más? Demos un vistazo a las abundancias relativas de los elementos ligeros en el universo. Recordemos que durante los primeros minutos de la vida del joven universo la temperatura ambiente era lo suficientemente alta como para que ocurriera fusión nuclear. Las leyes de la termodinámica y la densidad relativa de los bariones (es decir, de protones y neutrones) juntos determina exactamente cuánto deuterio (hidrógeno pesado), helio y litio se podría haber formado en esa época.

Tal como son las cosas, hay mucho más helio (un 25% más) en nuestro universo actual del que podría haberse creado por la nucleosíntesis en el centro de las estrellas. En cambio, un universo joven muy caliente, tal como el postulado por la teoría del Big Bang, produce exactamente las proporciones de elementos livianos que los científicos observan en el universo actual.

Pero aún hay más. La distribución de la estructura a gran escala del universo puede ser cartografiada muy bien basándose únicamente en las anisotropías observadas en la radiación cósmica de fondo. Incluso la estructura actual a gran escala luce muy diferente de la que se puede ver con un gran corrimiento al rojo (es decir, la que está muy lejos, o lo que es lo mismo, la que vemos tal como era en las primeras épocas del cosmos), lo que implica un universo dinámico y en evolución. Además, la edad de las estrellas más viejas parece ser consistente con la edad del cosmos que nos da la teoría del Big Bang.

Como cualquier teoría, tiene sus debilidades. Por ejemplo, el problema del horizonte o el del espacio plano o los de la energía y materia obscuras. Pero en general, las observaciones astronómicas coinciden con las predicciones de la teoría del Big Bang mucho más que con las de cualquier otra teoría rival. Hasta que eso cambie, parece que la teoría del Big Bang ha llegado para quedarse.

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Artículo original: “Cosmology 101:
The End”
Por Vanessa D'Amico
Fecha: Marzo 29, 2011
Enlace con el artículo original: aquí
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El reino de las galaxias

La enorme extensión del espacio profundo y sus joyas imperiales.

Campo de galaxias en el universo ultra-profundo. © Hubble/NASA

Vivimos en un planeta que orbita alrededor de una estrella, y junto a otros cien mil millones de estrellas, nuestro Sol orbita alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Pero el asunto no finaliza allí: nuestra galaxia es una entre cientos de miles de millones de galaxias en nuestro universo que se agrupan gravitatoriamente en cúmulos o racimos.

A lo largo de la primavera en el hemisferio norte, astrónomos y aficionados en el cielo nocturno estarán en una fiesta galáctica, ya que en esta época del año podremos ver el súper cúmulo galáctico de Coma/Virgo, el “Reino de las Galaxias”.

Las galaxias son islas masivas de estrellas, polvo y gas que se encuentran en el universo; es donde nacen las estrellas y los planetas, y donde finalmente mueren. Son fábricas cósmicas de creación, donde todo ocurre en una escala enorme. Para dar una idea de su tamaño, serían necesarios unos cien mil años viajando a la velocidad de la luz para cruzar el disco de la Vía Láctea.

Nuestra vecina cercana, la galaxia de Andrómeda. © Universe Today

La Vía Láctea es el segundo miembro más grande de nuestro grupo local de galaxias, siendo la de Andrómeda la de mayor tamaño. Entre otros miembros del grupo local se encuentran la galaxia del Triángulo y la Gran y la Pequeña Nubes de Magallanes.

El cúmulo de galaxias de Virgo © NOAO/AURA/NSF

El súper cúmulo de Coma/Virgo domina nuestro vecindario intergaláctico; representa el centro físico y ejerce su influencia sobre todas las galaxias y sobre todos los grupos galácticos por medio de la atracción gravitatoria de su enorme masa.

Lamentablemente, es casi imposible ver a las galaxias a simple vista, de modo que se necesitarán poderosos binoculares o incluso un telescopio grande, tal como uno del tipo Dobsoniano, para poder observar a la mayoría de las galaxias más luminosas de esta región.

El cúmulo contiene aproximadamente dos mil galaxias elípticas y espirales, de las cuales unas veinte o algo más se pueden ver con un equipo de aficionado. Esto incluye a 16 objetos Messier tales como la espiral galaxia del Ojo Negro (M64), elípticas como la M86 con su penacho o la masiva M87, y a otras espirales como la hermosa M88, entre otras.

De izquierda a derecha: M64, M86 y M88. © NASA

Para encontrar la ubicación aproximada del Reino de las Galaxias, primero deberemos localizar a la constelación de Leo (el León), que en esta época del año se puede descubrir fácilmente hacia el sudeste, con el signo de interrogación al revés sobre su cabeza. Pasando la cola de Leo veremos al asterismo en forma de cuenco de Virgo, en la zona inferior izquierda del león, y la tenue constelación de Coma Berenices (la Cabellera de Berenice) en la región superior izquierda de Leo. ¡Allí está el Reino de las Galaxias!

Carta estelar de ayuda para localizar el Reino de las Galaxias © Adrian West

Baje un mapa de esta región o utilice un atlas estelar para encontrar su camino en esta área e intente localizar tantas delicias galácticas como pueda. Como bono especial, en estos momentos el anillado Saturno se encuentra también justo debajo de esa área.

Dese mucho tiempo, abríguese y simplemente piense que está observando las mayores estructuras del universo, a cientos de millones de años-luz de la Tierra.

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Artículo original: “Coming to a Sky Near You: The Realm of Galaxies”
Por Adrian West
Fecha: Marzo 20, 2011
Enlace con el artículo original: aquí
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Vientos estelares en Orión

Imágenes celestes: LL Orionis se enfrenta al Trapecio.

LL Orionis: choque de vientos estelares en Orión © Hubble Heritage Team (AURA / STScI), C. R. O'Dell (Vanderbilt), NASA

Esta grácil estructura curvada es en realidad un arco de choque de aproximadamente medio año luz de ancho, creado cuando el viento proveniente de la joven estrella LL Orionis choca con el flujo proveniente de la nebulosa de Orión.

A la deriva en la guardería estelar de Orión y todavía en sus años formativos, la estrella variable LL Orionis produce un viento más enérgico que el viento de nuestro maduro Sol. A medida que el veloz viento estelar se enfrenta a un gas que se mueve más lentamente se forma un frente de choque, parecido a la estela de proa de un barco que se mueve en el agua o a un avión que viaja a velocidad supersónica.

El gas más lento procede del caliente cúmulo estelar del Trapecio, en en centro de la nebulosa de Orión, y que en esta imagen se encuentra más allá de su margen derecho. En tres dimensiones, el envolvente frente de choque de LL Orionis tiene la forma de un cuenco que parece más luminoso cuando se lo observa por su límite inferior. La compleja guardería estelar de Orión muestra una miríada de formas fluidas similares asociadas con la formación estelar, incluyendo al arco de choque que rodea a una tenue estrella en la parte superior derecha.

Esta imagen es parte de un mosaico que cubre a toda la gran nebulosa de Orión, y fue registrada en 1995 por el Telescopio Espacial Hubble.

Telescopio Espacial Hubble © NASA / ESA

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Artículo original: “APOD: LL Orionis: When Cosmic Winds Collide”
Fecha: Noviembre 15, 2003
Enlace con el artículo original: aquí
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Cosmología 02: el presente

Y el universo comenzó a evolucionar...

En un artículo anterior discutíamos sobre los primeros momentos, controvertidos y plenos de sucesos, que siguieron al nacimiento de nuestro cosmos. Hoy en día, al mirar a nuestro alrededor, sabemos que en el transcurso de unos pocos miles de millones de años el universo se transformó desde una abrasadora amalgama de diminutas partículas elementales a una vasta y organizada inmensidad bullente de estructuras de gran escala. ¿Cómo es que llegó a suceder algo así?

Mapa de la radiación cósmica de fondo de microondas. © WMAP Team

Recapitulemos. Cuando interrumpimos el relato, el universo era una sopa caótica de materia simple y de radiación. Un fotón no podía viajar muy lejos sin colisionar y ser absorbida por una partícula cargada, excitándola y siendo re-emitido después, para simplemente volver a repetir el ciclo una y otra vez.

Después de unos tres minutos, la temperatura ambiente había descendido lo suficiente como para que esas partículas cargadas (protones y electrones) podían comenzar a reunirse y a formar núcleos estables.

Pero a pesar de esa caída de temperatura, las cosas estaban todavía lo suficientemente calientes como para estos núcleos comenzaran a combinarse para formar elementos más pesados. Durante los pocos minutos siguientes, el universo cocinó varios isótopos de hidrógeno, helio y litio en un proceso conocido comúnmente como “nucleosíntesis”.

A medida que el tiempo corría y que el universo se expandía aún más, estos núcleos lentamente capturaron a electrones de los alrededores hasta que los átomos neutros dominaron el paisaje. Finalmente, después de unos 300 000 años, los fotones pudieron viajar libremente por el universo sin que partículas cargadas se interpusieran en su camino. La radiación de fondo de microondas que los astrónomos observan actualmente es en realidad una luz reliquia de ese preciso momento, estirada a lo largo del tiempo a causa de la expansión del universo.

Si se observa una imagen del Fondo Cósmico de Microondas, más arriba, se verá un patrón de manchas coloreadas que representan anisotropías en la temperatura de fondo del cosmos. Estas diferencias de temperatura surgieron originalmente de diminutas fluctuaciones cuánticas que fueron infladas dramáticamente en el universo muy temprano.

A lo largo de los siguientes pocos miles de millones de años, las regiones ligeramente más densas en el tejido del espacio-tiempo atrajeron más y más materia, tanto bariónica (la clase de la que estamos hechos todos nosotros) como oscura, bajo la influencia de la gravedad.

Algunas regiones llegaron a ser finalmente tan calientes y densas que pudieron comenzar la fusión nuclear en sus corazones. De esa forma, en una delicada danza entre la gravedad externa y la presión interna, nacieron las primeras estrellas.

La gravedad continuó con su tirón, arrastrando grupos de galaxias para formar galaxias, y luego grupo de galaxias para formar cúmulos galácticos. Algunas estrellas masivas se colapsaron formando agujeros negros, y otras se volvieron tan pesadas e hinchadas que estallaron, arrojando restos ricos en metales hacia todas direcciónes.

Hace unos 4700 millones de años, algo de este material se encontró orbitando una poco conspicua estrella de la secuencia principal, creando planetas de todos los tamaños, formas y composiciones: nuestro sistema solar.

Miles de millones de años de geología y de evolución después, aquí estamos. Y allí está el resto del universo. Es una historia bastante impresionante. ¿Pero qué pasará después? ¿Y cómo sabemos que toda esta teoría está incluso cerca de ser correcta? Asegúrense de volver por aquí, y pronto lo descubrirán.

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Artículo original: “Cosmology 101: The Present”
Por: Vanessa D'Amico
Fecha: Marzo 09, 2011
Enlace con el artículo original: aquí
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¿Fue el clima lo que nos hizo humanos?

Somos el producto de nuestro entorno y de los retos a los que nos tuvimos que enfrentar.

Dada la controversia en curso sobre el calentamiento global, la cuestión de si los seres humanos pueden cambiar el clima de la Tierra ya nos resulta familiar. Escondida en la lucha sobre el calentamiento global antropogénico se encuentra un asunto más sutil y posiblemente más importante: cómo el clima cambió a la gente.

Lucy © TheResilientEarth.com

En décadas recientes el registro fósil de la evolución y del comportamiento de los homininos ha mejorado mucho, si bien todavía está incompleto. Impulsado por un reciente informe del Consejo Nacional de Investigación (NCR = National Research Council), un artículo de perspectiva en la revista Science formula la pregunta: “¿El cambio climático dio forma a la evolución humana?”

Cuando se discute el lugar de la humanidad en la naturaleza, a menudo se deja de lado un hecho, y es que el hombre es una parte de la naturaleza. De hecho, los seres humanos son un producto de la naturaleza y del siempre cambiante sistema que controla el clima del planeta Tierra. En el resumen para el informe del NCR “Comprendiendo la influencia del clima en la evolución humana”, la relación que todas las especies, incluyendo la humana, tiene con la naturaleza se describe así:

Todos los seres vivientes interactúan con el sistema terrestre (la combinación de tierra firme, atmósfera y océanos) que conforma el medioambiente del planeta. A medida que el sistema terrestre ha cambiado a lo largo del tiempo, las especies individuales han respondido a esos cambios. En algunos casos, la especie se trasladó a nuevas ubicaciones. En otros casos, han permanecido en el lugar, y se han adaptado a los cambios ambientales, y algunas veces esto ha llevado a la formación de una nueva especie. En algunos casos, alguna especie se ha extinguido.

Aunque muchos piensan que de alguna manera los seres humanos se mantienen separados de la naturaleza, en verdad no lo estamos. El Homo sapiens, como muchas otras especies, ha sido formado por el mundo que nos rodea. Recién ahora los científicos están comenzando a entender cómo evolucionamos y cuáles son las fuerzas de la naturaleza que dictaron esa evolución. La premisa básica es que los cambios a gran escala del clima alteran la ecología y transforman la disponibilidad de los recursos. Esto lleva a presiones selectivas que, a su vez, pueden haber influenciado nuestra evolución.

Cráneos de algunos homininos, incluyendo al H. sapiens. ©TheResilientEarth.com

Los cambios en el clima africano resultan ser de gran interés para los antropólogos porque es allí donde evolucionó nuestra especie. En ”Clima y evolución humana”, Peter B. deMenocal examina recientes descubrimientos que pueden ayudar a verificar la relación clima-evolución humana. Según deMenocal, el cambio climático y sus efectos en los ecosistemas africanos pueden haber jugado un papel principal en la evolución humana.

La extinción de homininos, la especiación y los eventos de comportamiento parecen estar asociados con cambios en el clima africano a lo largo de los últimos cinco millones de años. Los primeros acontecimientos de aparición y extinción así como los hitos claves de comportamiento se acumulan entre los 2,9 y los 2,6 millones de año, y nuevamente entre los 1,9 y los 1,6 millones de año. En el grupo más temprano, estos eventos incluyen la extinción del Autralopithecus afarensis (Lucy) hace casi 2,9 millones de años; la aparición del autralopiteco robusto (Paranthropus spp.) con grandes mandíbulas y dientes moledores, hace unos 2,7 millones de años; y la aparición del linaje Homo con cerebro en un momento posterior a hace 2,6 millones de años, cerca de la época cuando aparece la primera evidencia de la manufactura, uso y transporte de herramientas de piedra olduvenses.

Ya habrán notado que el término hominino ha reemplazado recientemente al más antiguo y familiar de homínido en los artículos científicos. No es un error tipográfico o un neologismo de computación, sino un reflejo de la creciente comprensión antropológica de nuestros ancestros humanos y a otras especies relacionadas cercanamente. Según lo que dice el arqueólogo y escritor científico K. Kris Hirst en About.com:

Hasta la década de 1980 los antropólogos seguían generalmente el sistema taxonómico creado en el siglo XVIII por el científico Carl Linnaeus, cuando hablaban de las varias especies de humanos. La familia de los Hominoides incluía la sub-familia de los Homínidos (los seres humanos y sus ancestros) y la de los Antropoides (chimpancés, gorilas y orangutanes). El problema es que estudios moleculares recientes muestran que los humanos, los chimpancés y los gorilas están más cerca unos de otros que con los orangutanes. Así que los científicos separaron a los Hominoides en dos sub-familias: Ponginae (orangutanes) y Homininae (humanos y sus ancestros, junto a los chimpancés y los gorilas). Pero todavía necesitamos un modo de estudiar a los humanos y a sus ancestros como un grupo separado, de modo que los investigadores propusieron otra división más de la sub-familia Homininae, para incluir a los Hominini (humanos y sus ancestros), a los Panini (chimpancés) y a los Gorillini (gorilas).

Básicamente, un hominino es lo que se solía denominar un homínido: una criatura que es humana o ancestro de los humanos. Esto incluye a todas las especies Homo (Homo sapiens, H. neanderthalensis, Homo ergaster, etc.), a todos los Australopitecinos (Australophitecus africanus, A. boisei, etc.) y a otras formas antiguas. Por contraste, el término “homínido” incluye a todos los grandes simios, abarcando a los chimpancés, gorilas, orangutanes y humanos. La ciencia, o al menos la terminología científica, sigue adelante. Abajo se muestra un árbol familiar actualizado:

Un árbol familiar simplificado para los Homínidos/Homininos. ©TheResilientEarth..com

Que el cambio climático afecta a la vida, es algo aceptado. Por ejemplo, cambios significativos en la flora y en la fauna ocurrieron hace unos 34 millones de años, cuando la Tierra se enfrió abruptamente y grandes glaciares se desarrollaron por primera vez en la Antártida. Las nuevos formas de vida que aparecieron posteriormente estaban mejor adaptadas a los nuevos medioambientes que emergieron: regiones polares más fríos, una estacionalidad más marcada, y tierras áridas. Como dijimos antes, el desarrollo de los homininos entró en alta velocidad durante el transcurso hacia la Edad de Hielo del Pleistoceno.

Una vez que la Edad de Hielo del Pleistoceno entró de lleno, ocurrieron desarrollos evolutivos más importantes. Entre 1,9 y 1,6 millones de años atrás, apareció la primera especie hominina parecida a los humanos modernos, Homo erectus, con grandes cerebros, dentición similar, y la habilidad de manufacturar refinadas herramientas de piedra. También hace aproximadamente 1,6 millones de años comenzó el primer éxodo desde África hacia Europa y el sur de Asia.

Por supuesto, los humanos no fueron las única forma de vida que evolucionó. La primera aparición de hierbas modernas C4 (uno de los dos tipos de fotosíntesis) llevó a una declinación en la forestación y a la expansión de las sabanas, particularmente en África. Esto, a su vez, llevó al desarrollo de nuevas especies animales. Según deMenocal, “aparecieron muchas especies nuevas de bóvidos apacentadores con dentición especializada (molares hipsodontes) para procesar la dieta herbal abrasiva. Estas y otras evoluciones se muestran en la figura de más abajo:

Cambios evolutivos y paleoclimáticos en África. ©TheResilientEarth

No solamente estaban evolucionando los seres humanos, sino también los animales de los que llegarían a depender. La evidencia apunta a las cambiantes condiciones climáticas y a los acompañantes cambios medioambientales como los factores impulsores de la evolución humana. La cuestión real es, ¿qué es lo que estaba impulsando los cambios en el clima? Citando nuevamente a deMenocal:

Los cambios climáticos en África durante los últimos cinco millones de años llevan la firma de dos procesos separados. El forzamiento de la precesión orbital (con un período de unos 20 000 años) actuó como un “marcapasos monzónico” que fluctuó entre condiciones húmedas y secas. Una tendencia a largo plazo hacia condiciones más variables y crecientemente más secas se superpone a estos ciclos húmedo-seco, comenzando hace unos 3 millones de años y que llegó a su pico entre 1,8 y 1,6 millones de años atrás.

La precesión orbital es uno de los bien conocidos Ciclos de Milankovitch. Lo que aquí se sostiene es que, sobre la variación cíclica causada por la precesión, también está trabajando una bien establecida tendencia hacia condiciones más áridas. Esto tiene sentido, ya que el clima de la Tierra se ha enfriado y una gran cantidad de agua ha quedado aprisionada en el hielo glacial a lo largo de los últimos tres millones de años.

Esta tendencia debería ser tenida en cuenta la próxima vez que un alarmista del cambio climático comience a balbucear sobre sequías causadas por un calentamiento global. Es cierto que los cambios climáticos pueden hacer crecer a los desiertos y hacer que las selvas y las sabanas se vuelvan áridas. Tengamos en cuenta que, entre 15 000 y 5000 años atrás, el moderno desierto del Sahara estaba casi completamente cubierto de vegetación, con grandes lagos permanentes y abundante vida salvaje. Si la desertificación del Sahara hubiera sucedido recientemente, seguramente se habría culpado a los seres humanos. De hecho, hay quienes culpan a los humanos del cambio climático del Holoceno temprano.
La teoría actual es que los incrementes precesionales en la radiación estival estimularon a los monzones, llevando más lluvias al interior de África. Esto acentuó la inundación anual del Nilo, enviando mayores escorrentías hacia el Mediterráneo oriental, lo que produjo que sedimentos orgánicos ricos (sapropeles) se depositaran en el lecho marino. Las muestras estratigráficas de los últimos millones de años contienen cientos de capas de estos sapropeles. No es coincidencia que estas capas tiendan a aparecer en grupos de 100 000 y 412 000 años que están relacionados con la modulación de los ciclos monzónicos de precesión orbital y con la excentricidad de la órbita terrestre, otro de los Ciclos de Milankovitch. El Dr. deMenocal resume el pensamiento actual de esta forma:

Las hipótesis que relacionan los cambios climáticos y de fauna en África están constreñidos por estas nuevas observaciones. Los linajes de la fauna típicamente persistieron a través de docenas de ciclos humedad-aridez, de modo que es improbable que la variabilidad de escala orbital por sí sola fuera un agente de selección. Igualmente, las hipótesis anteriores que enfatizaban únicamente el desarrollo unidireccional de la vegetación abierta no capturan la ahora evidente complejidad de la variabilidad climática africana. Estas visiones postulan que la creciente variabilidad climática llevó a cambios climáticos y ecológicos que se fueron haciendo progresivamente más grandes en amplitud.

Todo esto hace que los científicos lleguen a la conclusión de que los cambios en el clima terrestre, particularmente desde el inicio de la Edad Glacial del Pleistoceno, creó al mundo en el que evolucionaron nuestros ancestros. Muchos antropólogos piensan que los primeros seres humanos surgieron en las áridas planicies abiertas de África. Antes de los cambios climáticos que discutimos más arriba, estas planicies abiertas no existían. Pero más que eso, fue la inconstancia climática la que forzó a los humanos a desarrollar su conjunto único de capacidades, capacidades que nos distinguen de los otros primates.

El hombre evolucionó en las planicies áridas y abiertas de África. ©TheResilientEarth

Somos criaturas creadas por nuestro medioambiente, como todas las otras formas de vida con las que compartimos este planeta. Como relatamos anteriormente, los cambios del clima son causados por tendencias a largo plazo, impulsadas primariamente por cambios geológicos en la configuración superficial del planeta, y por ciclos de mediano término dictados por la variación orbital de la Tierra. En el corto término, ha habido y habrá aberraciones, actividad volcánica, impactos de asteroides, emisiones gigantescas de metano del suelo marino, etc., pero estas tienen únicamente efectos transitorios en el sistema terrestre. Los más grandes esfuerzos de los seres humanos caen dentro de esta última categoría y pueden tener únicamente un impacto fugaz en el clima de la Tierra, en el peor de los casos.

El clima terrestre, y el cambio climático en sí mismo, han ayudado a convertirnos en humanos. Hoy en día hay quienes se emocionan demasiado porque piensan que estamos cambiando ese mismo clima. Como se afirma en el informe del NRC (National Research Council = Consejo Nacional de Investigación): “Además de responder a los factores medioambientales, los organismos también modifican al medioambiente, a menudo en formas profundas. Los humanos no son una excepción, y tienen un efecto profundo en el sistema terrestre”.

En otras palabras, cualquier efecto que tengamos en el medioambiente es todo parte de la naturaleza, y la naturaleza está continuamente adaptándose al cambio. Los alarmistas del cambio climático y los eco-calzonazos de todas partes necesitan chequear su medicamentación y calmarse, porque intentar detener el cambio climático es como intentar detener la evolución.

Cuídense, disfruten el interglacial y manténgase escépticos.

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Artículo original: “Did Climate Change Make Us Human?”
Fecha: Febrero 24, 2011
Enlace con el artículo original: aquí
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Posible evidencia de vida fósil en meteoritos

Quizás se pueda demostrar finalmente que la vida es algo común en el cosmos.

Un artículo publicado en el Journal of Cosmology está recorriendo el mundo. El mismo anuncia el descubrimiento de posibles microfósiles en un grupo de meteoritos.

Antes del artículo en sí mismo, aparecen los siguientes apuntes:

Sinopsis

El Dr. Hoover ha descubierto evidencia de microfósiles similares a las cianobacterias, en cortes recién fracturados del interior de los meteoritos carbonáceos Alais, Ivuna y Orgueil I1. Basado en la Microscopía Electrónica de Escaneo de Emisión de Campo (FESEM = Field Emission Scanning Electron Microscopy) y en otras mediciones, el Dr. Hoover ha llegado a la conclusión de que son indígenos de esos meteoritos y similares a las cianobacterias y a otros procariotas tales como las bacterias sulfurosas filamentarias.

En su opinión estas bacterias fosilizadas no son contaminantes terrestres sino restos fosilizados de organismos vivos que moraron en los cuerpos paternos de estos meteoritos, como por ejemplo cometas, lunas y otros cuerpos astrales.

Las implicaciones son de que la vida está en todas partes, y que la vida sobre la Tierra pudo provenir de otros planetas.

Miembros de la comunidad científica fuerobn invitados a analizar los resultados y a escribir comentarios críticos o a especular sobre las implicaciones. Estos comentarios serán publicados entre el 7 y el 10 de marzo de 2011.

Declaración

Declaración oficial del Dr. Rudy Schild, del Centro de Astrofísica del Instituto Harvard-Smithsoniano, Editor en Jefe del Journal de Cosmology:

“Creemos que el cuidadoso análisis del Dr. Hoover proporciona evidencia definitiva de antigua vida microbiana en cuerpos astrales, algunos de los cuales pueden ser anteriores al origen de la Tierra y de este sistema solar.

El Dr. Richard Hoover en un altamente respetado científico y astrobiólogo con un prestigioso historial de logros en la NASA.

Dada la naturaleza controversial de este descubrimiento, hemos invitado a 100 expertos y enviado una invitación general a más de cinco mil científicos de la comunidad científica para revisar el artículo y ofrecer sus análisis críticos.

Nuestra intención es publicar los comentarios, tanto favorables como contrarios, junto al artículo del Dr. Hoover. De esta forma el artículo habrá recibido un examen cuidadoso y se podrán presentar todos los puntos de vista.

Ningún otro artículo en la historia de la ciencia ha sufrido un análisis tan exhaustivo, y ninguna otra publicación científica en la historia de la ciencia ha hecho que un artículo tan profundamente importante esté disponible para que sea comentado por la comunidad científica antes de su publicación.

Creemos que la mejor forma para que avance la ciencia es la promoción del debate y de la discusión”.

Imagen de filamentos insertos en el meteorito Orgueil CI1, identificados como posibles microfósiles de vida extraterrestre. © Richard B. Hoover/Journal of Cosmology

Estén atentos, por favor. Cuando haya nueva información al respecto, la publicaré en este blog para conocimiento de todos mis lectores.