Locos por la Geología

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Entre las numerosas leyes fundamentales que permiten una interpretación racional de los procesos geológicos, una de las más aplicadas es la de Estabilidad Mineral, de la que hablaremos a continuación.

¿Qué dice la ley de Estabilidad Mineral?

Que un mineral es químicamente estable mientras no cambien las condiciones de presión, temperatura y ambiente químico imperantes durante su génesis.

A medida que las mencionadas condiciones varíen, el mineral tenderá a modificar sus características para adecuarse a la nueva situación.

Prestemos atención al hecho de que se trata de una ley aplicable solamente a la estabilidad de la composición química. En la estabilidad general, (l.s.) intervienen otros factores más, que veremos en diversos posts.

¿Es el cambio del mineral. instantáneo?

No, muy por el contrario la respuesta de adecuación química está lejos de ser inmediata, por las siguientes razones:

• Los entornos de equilibrio o estabilidad de cada mineral son más o menos amplios, y dentro de todo ese rango cada mineral permanece prácticamente inalterado.
• Los cambios en las condiciones del entorno sólo son rápidos en situaciones muy definidas, mientras que en la mayoría de los casos se trata de variaciones lentas y progresivas.
• Determinadas condiciones del nuevo ambiente pueden acelerar o retardar considerablemente la respuesta química del mineral.
• Algunos rasgos físicos de los minerales facilitan o retardan también su contacto con los elementos que cambian las condiciones del ambiente. La exfoliación por ejemplo, abre numerosas vías al ingreso de aguas portadoras de elementos reactivos, y modificadoras de la temperatura y la presión, que no existen en minerales masivos.

¿Cómo ocurren los cambios de los minerales?

Podemos entenderlos casi como «estrategias adaptativas» de los minerales, que intentan alcanzar un nuevo estado de equilibrio donde no sean tan alterables.

Ahora que en Argentina el tema está muy vigente, se me ocurre una comparación sencilla.

Supongamos que en una determinada condición económica, mi sueldo (el mineral) está «en equilibrio» con los requerimientos de mi calidad de vida (el ambiente original o de partida).

Si ocurre una importante inflación, el sistema (yo, bah) busca un nuevo estado de equilibrio, ya sea recortando gastos, o sumando actividades rentadas.

El mineral, en todo caso, y salvando las diferencias de materiales, espacios y tiempos involucrados, puede capturar, liberar o intercambiar iones, generando un cambio composicional (lo que para mí sería sumar actividades en el ejemplo), o acomodando su estructura para aliviar la presión (lo que sería mi recorte de gastos).

¿Cómo ocurren los cambios ambientales?

Si se trata de ambientes originalmente superficiales, la principal causa es el cambio climático, y si se trata de ambientes originalmente profundos, los cambios responden más bien a modificaciones del emplazamiento.

Estas últimas ocurren normalmente a lo largo de una lenta evolución que puede implicar muchos miles y aún millones de años. Un ejemplo es el levantamiento de determinadas áreas, ya sea en respuesta a fuerzas tectónicas o por el desgaste erosivo que deja expuestas zonas que estuvieron alguna vez cubiertas por espesas capas de otros materiales sobreyacentes.

En la mayoría de los casos, lo que tiene lugar es la combinación de ambas causas (y aun de otras) en un proceso que expone las rocas a las fuerzas exógenas.

Comúnmente, el alzamiento conlleva una aceleración de la erosión, que a lo largo del tiempo desnuda los materiales de las nuevas áreas positivas.

Pero puede suceder también un cambio casi instantáneo en las condiciones ambientales, como ocurre cuando material profundo sale a la superficie a través de erupciones volcánicas.

¿Cuál es la importancia de esta ley?

Es mucho mayor de lo que parece a simple vista.

Efectivamente, sirve para:

• Entender todo el ciclo de las rocas desde un abordaje sistémico, ya que interpreta muchas de las interacciones endógenas y exógenas, posibilitando pensar los cambios petrológicos como lo que en realidad son: un pequeño intervalo dentro de un continuo de cambio mucho más amplio, y que a la larga cierra los ciclos, devolviendo los elementos a situaciones y estados anteriores, donde la historia puede recomenzar. Visualizadas desde este punto, tanto la meteorización como el metamorfismo pueden redefinirse como la respuesta de los materiales rocosos, que se encontraban en equilibrio con determinadas condiciones de presión y temperatura, a diferentes circunstancias. Efectivamente, analizando esencialmente dos de los principales factores ambientales- la presión y la temperatura-, puede realizarse un seguimiento de los procesos que se van encadenando, con las fronteras típicamente difusas, propias de los fenómenos geológicos, siempre tan imbricados entre sí. (Ver la figura que ilustra el post y que me pertenece).
• Sirve para establecer un orden de ataque de los agentes externos sobre los minerales expuestos al ambiente superficial, detalles que veremos en otro post al referirnos a la Serie de Goldich.
• El concepto mencionado más arriba puede extenderse a los cambios metamórficos y se relaciona también con el orden de cristalización en un magma, pero todos esos temas se verán en numerosos posts en el futuro.

Este post se ha basado en dos libros de mi propia autoría que se deben citar como:

Argüello, G.L. 2002. Programa de Postitulación en Ciencias Naturales. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Enseñanza de Ciencia y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Proyecto Módulo los Recursos Suelo y Agua. Trayecto Ciencias de la Tierra. Nivel II. I.S.B.N. 987-9406. 86 pág.

Argüello, G.L. 2015. Geología: ciencia, arte, especulación y aventura. Edición on line.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Hace un par de posts atrás, les prometí explayarme sobre las figuras lumínicas que son especialmente importantes entre las gemas. Pues bien, ha llegado el momento de hacerlo.

¿Qué son las figuras lumínicas?

Son efectos ópticos propios de algunos minerales, mayormente gemas, que ocurren por reflexiones  y /o refracciones internas, interferencias o difracciones.

Estos fenómenos, no se ocasionan en la superficie, porque se deben a inclusiones presentes en la gema, en forma de fibras, láminas o estrías, o a accidentes morfoestructurales. En cada caso dan lugar a figuras lumínicas muy características que muchas veces definen a la gema misma.

¿Cómo se las observa?

Estas figuras se visualizan casi siempre con el ejemplar en mano, sin ayuda de instrumental óptico, sobre todo cuando de gemas se trata, porque son el elemento que les dan nombre en muchos casos. No obstante, hay algunas que se observan con lupa o microscopio, y aquí sólo las mencionaré de pasadita, porque el objetivo de este post está orientado al reconocimiento macroscópico.

Para ver algunos de los efectos ópticos, hay que mover el ejemplar de un lado a otro, para ver cambios en el color, o determinados brillos.

¿Qué tipos de figuras lumínicas hay?

Las principales son:

• Asterismo.
• Diasterismo.
• Ojo de gato.
• Aventurinado.
• Opalescencia.
• Labradorescencia.
• Seda.
• Oriente.
• Irisación.
• Adularescencia.

¿Qué es el Asterismo?

El asterismo, también conocido como «efecto de estrella», se debe a la presencia de inclusiones en la red cristalina del mineral. Es típico de los minerales de los sistemas hexagonal y trigonal.

Los materiales incluidos tienen forma de fibras o agujas, y se posicionan paralelamente ordenados, siguiendo siempre las direcciones de los tres ejes cristalinos horizontales.

Se observa como un conjunto de líneas luminosas en forma de estrella, y es muy común en gemas como el rubí o el zafiro, que presentan estrellas de seis puntas.

Para realzar el efecto, el tallado siempre se realiza perpendicular al eje vertical C, y se prefiere el tallado en cabujón.

¿Qué es el Diasterismo?

El diasterismo es en realidad un efecto de realce del asterismo que se usa en joyería, ya que no es natural, sino la duplicación del asterismo, por el simple expediente de pegar en el fondo del cabujón un espejo. Esta manipulación es muy común en el cuarzo rosado.

Es práctica normal y no se considera fraudulenta, ya que se sabe que el asterismo natural siempre responde a los ejes cristalinos horizontales, que nunca son más de tres.

Nadie con un mínimo de conocimiento, ignora este principio básico, de modo que no puede considerarse engañado, como no podría considerarse engañado alguien a quien se le vendiera una naranja Fanta, que mal podría sorprenderse después al darse cuenta de que no es naranja exprimida.

¿Qué es el Ojo de gato?

Ojo de gato, o «chatoyanci», es el nombre que se le da a una figura que recuerda a la pupila felina, de la cual toma su nombre. Se debe a la presencia de inclusiones de agujas o fibras alargadas y orientadas unidireccionalmente.

También ocurre cuando el propio mineral tenía hábito fibroso y sufre metamorfismo.

El mejor efecto se obtiene con la talla en cabujón, pero según un corte perpendicular a las fibras, ya que de esa manera la combinación de la reflexión y refracción de la luz en cada fibra, genera en la parte superior del cabujón, una línea de luz que se va desplazando por la superficie según se mueve la piedra o el rayo inicdente.

Este efecto es posible en numerosos minerales, pero es tan característico de una de las variedades del crisoberilo, que en joyería se conoce a dicha gema como «ojo de gato».

No debe confundirse el «ojo de gato» con otras gemas como el «ojo de tigre» que es un pseudomorfismo de la crocidolita, un asbesto originalmente verde o verde azulado, que en el proceso metamórfico pasa a color amarillo dorado.

Si el color original de la crocidolita se conserva, pero aparece la figura lumí­nica de ojo de gato, la gema se denomina «ojo de halcón».

En cada caso, recordar que la expresión «ojo de gato» se refiere a veces a la figura lumínica, y en otros casos a la gema misma.

Así es que pude decirse que el «ojo de tigre» (la gema) tiene «ojo de gato» (la figura lumínica).

¿Qué es el Aventurinado?

Es un tornasolado que resulta de puntitos de luz en la bóveda de la gema, resultantes a su vez, de la refracción interna en inclusiones en forma de escamas o partículas dispersas en el mineral.

La primera observación del fenómeno ocurrió por accidente en Murano, isla veneciana donde se encuentra la fábrica de cristales más importante del mundo. Debido a que el hallazgo fue tan casual, se dio al efecto logrado, el nombre de aventurina o venturina, como derivación del término «ventura».

En esa ocasión, cayeron en la mezcla fundida, algunas laminillas de cobre, que generaron la figura lumínica que luego se replicó intencionalmente para añadir belleza a los materiales fabricados, los que una vez realzados así, se conocen como goldstone, o «piedra de oro».

En la naturaleza, se reconoció la misma figura lumínica en dos variedades del cuarzo, que por eso mismo se conocen como cuarzo aventurina, o aventurina a secas.

En joyería se conoce como «piedra de sol» al cuarzo aventurina que tiene inclusiones de hematitas o goethitas que le dan un tornasolado amarillo-anaranjado.

Las inclusiones de fuchsita (mica verde) le dan un aventurinado en las gamas verdes y azuladas.

Como este post ya está muy largo, la semana próxima completaré el tema con las siguientes preguntas:

¿Qué es la Opalescencia?

¿Qué es la Labradorescencia?

¿Qué es la Seda?

¿Qué es el Oriente?

¿Qué es la Irisación?

¿Qué es la Adularescencia?

¿A qué se debe que las figuras lumínicas puedan llegar a convertir una variedad mineral en gema?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La foto que ilustra el post es de una visita de Guille al Museo de Ciencias Naturales de Los Ángeles.

En este post voy a referirme especialmente a dos formas de la luminiscencia que son de valor diagnóstico en los minerales, pero quiero aclarar que esta propiedad no debe confundirse con lo que se conoce como «figuras lumínicas» que es un típico muy importante sobre todo en Gemología, y que trataré en un post dentro de esa categoría.

¿Qué se entiende por luminiscencia?

El término luminiscencia procede del latín, idioma en el que lumen significa luz, y fue utilizado por primera vez en 1888, cuando el físico alemán Eilhardt Wiedemann lo convirtió en «Luminescen», como se lo usa todavía en esa lengua.

Utilizó esa palabra para describir los fenómenos de emisión de luz que no se relacionan con un aumento de temperatura, distinguiéndolos así de los fenómenos incandescentes.

Es por eso mismo que a veces se define a la luminiscencia como luz fría, mientras que a la incandescencia se la conoce como luz caliente

Físicamente, la luminiscencia se debe a la emisión de fotones de energía en el rango de la luz ultravioleta, visible o infrarrojo por parte de especies electrónicamente excitadas.

Más precisamente ocurre cuando un electrón se mueve de una órbita a otra, de resultas de la pérdida de energía previamente absorbida. Ese salto se produce de manera casi instantánea, observándose a lo sumo el fenómeno por uno o dos segundos.

Ya veremos que en los casos en que la «caída» tiene lugar desde niveles de energía más altos, la duración del fenómeno puede implicar una emisión de luz de hasta 10 minutos después de haber cesado la excitación.

¿Por qué se usa para el reconocimiento macroscópico de los minerales?

Porque solamente algunos minerales ostentan esta propiedad y cuando la tienen es muy característica. Por lo general solamente se aplican dos formas de luminiscencia – fluorescencia y fosforescencia- para ese reconocimiento, porque no requieren más maniobra que la iluminación con luz ultravioleta. No obstante, en el laboratorio se aplican también las otras formas para reconocer minerales .

¿Qué tipos de luminiscencia hay?

Existen numerosas formas de luminiscencia, y su denominación depende de la naturaleza de la energía que conduce a la movilización de electrones, lo que a su vez causa la emisión de luz.

Los diferentes tipos de luminiscencia son:

• Fotoluminiscencia. Responde a la absorción de fotones que pueden ser de diferente energía, pero normalmente proceden de la radiación electromagnética del rango del ultravioleta-visible. La fotoluminiscencia, a su vez puede ser de una de dos clases: fluorescencia y fosforescencia. La diferencia se reconoce en la práctica por el tiempo de emisión de luz luego de la absorción de energía, tal como mencioné más arriba. En la fluorescencia la emisión de luz cesa casi simultáneamente con la desaparición del estímulo, mientras que en la fosforescencia se prolonga por un tiempo discreto. Estas formas de luminiscencia son las que se usan en reconocimiento mineral. Ejemplos de fluorescencia son la fluorita y algunos minerales de uranio; y de fosforescencia, en cambio, la calcita. Debe aclararse que no todos los ejemplares de cada una de esas especies ostentan luminiscencia, pero cuando lo hacen, ese hecho sirve para el reconocimiento. Además en los minerales fotoluminiscentes, la luz absorbida es luego emitida con una longitud de onda menor que la incidente, lo que permite distinguir este fenómeno de una simple difracción o reflexión.
• Termoluminiscencia. Se produce por el calentamiento de una sustancia a temperaturas menores que las de incandescencia. En muchos casos esta energía proviene de la simple exposición a la luz solar, (de allí que se la use en dataciones, como explicaré en otro post) o a rayos catódicos, en cuyo caso se trata de un caso particular de termoluminiscencia, denominada cátodoluminiscencia. La calcita, apatita, escapolita, lepidolita, ciertos feldespatos y algunas variedades de la fluorita-como la clorofana- son minerales termoluminiscentes.
• Quimioluminiscencia. Es una emisión de luz que acompaña a una reacción química, como es en el caso más conocido del elemento fósforo. El empleo más común es a través del Luminol en medicina forense. Una forma especial de quimioluminiscencia es producida por los seres vivos, razón por la cual se la conoce como bioluminiscencia, ejemplo de la cual son las luciérnagas.
• Triboluminiscencia. Se trata de una palabra que proviene del griego τριβειν = frotar, pero se aplica a la luz emitida por fractura del material. Ya hace más de 400 años, este fenómeno fue observado por Francis Bacon al triturar terrones de azúcar. Ejemplos de minerales con triboluminiscencia son: fluorita, esfalerita, lepidolita, pectolita, ambligonita, algunos feldespatos y la calcita.
• Electroluminiscencia. es una emisión de luz acompañada de una descarga eléctrica, como cuando se frota la seda, o como lo que se observa al quitarse ropa de nylon en la oscuridad.
• Radioluminiscencia. Fue observada por vez primera vez por Marie y Pierre Curie, precisamente estudiando el Radio, elemento al que debe su nombre. En este caso la emisión de luz es causada por radiación ionizante por rayos X y gamma, y es propia de elementos radiactivos.
• Sonoluminiscencia. Es la emisión de explosiones cortas de luz que acompaña el paso de las ondas sonoras intensas a través de un líquido al generarse en él burbujas que colapsan rápidamente. Durante ese colapso, se generan altas presiones y temperaturas que ionizan el gas dentro de la burbuja lo que provoca la emisión de luz

¿Qué otras aplicaciones tiene la luminiscencia?

La radioluminiscencia permite, diferenciar las perlas cultivadas de las naturales, ya que las primeras son radioluminiscentes y las otras no. Algo semejante sucede con otras numerosas piedras preciosas.

También se aplica en ciertos análisis de toxicidad en los efluentes industriales para lo cual se emplean métodos biológicos, mediante la acción de bacterias luminiscentes, puesto que cuando los niveles de sustancias tóxicas superan determinados valores, la luminiscencia natural desaparece en forma directamente proporcional a la presencia de contaminantes tóxicos que actúan modificando las funciones biológicas de las mencionadas bacterias.

La radioluminiscencia se utiliza como emisor de luz para instrumentos, señalizaciones, etc., sin fuentes de energía externas, y la pintura radioluminiscente se utilizaba en las manecillas de reloj no digitales.

La quimioluminiscencia, como ya dije más arriba sirve para detectar manchas de algunos fluidos orgánicos como la sangre, aun después de haber lavado la mancha misma, por lo que se la usa en investigaciones de crímenes, como seguramente han visto en la tele y el cine.

Por otra parte, como ya dije más arriba, la luminiscencia es una herramienta para la datación, pero de eso hablaremos en otros posts.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: Las fotos que ilustran el post fueron tomadas por el Pulpo en el Museo de Historia Natural de Los Ángeles, y muestran los mismos minerales, iluminados con luz blanca en un caso y con ultravioleta de onda larga en el otro.

Este post es continuación del de la semana pasada, de modo que deberían empezar por leerlo antes de internarse en el de hoy.

Las preguntas ya respondidas en la parte 1 son:

¿Qué son las teorías cosmogónicas?

¿Cuándo y cómo comenzaron a formularse?

¿Qué es el momento angular?

A partir de ese punto retomamos las explicaciones.

¿Cuáles son las teorías dominantes en el momento actual?

En general hay dos tendencias diferentes: una que postula una fragmentación desde un cuerpo preexistente, y que no es en realidad la que más aceptación tiene, pero sobre la que volveré en algún momento en otro post, porque no deja de ser interesante; y la que apunta a una condensación de materiales anteriormente difusos, y cuya más completa formulación se conoce como «hipótesis nebular».

¿Qué plantea la hipótesis nebular?

Desde hace varias décadas, los astrónomos han reconocido la existencia de nubes de gas y polvo conocidas como nebulosas.

Estas nebulosas están dotadas de movimientos caóticos semejantes a los que habían descrito con anterioridad Von Weiszöcker y Kuiper, y tienen gran tamaño (unas millones de veces la dimensión de una estrella). Durante esta fase del desarrollo, las nebulosas se conocen como glóbulos de Bok y se observan como agrupamientos oscuros.

En respuesta a algún acontecimiento que perturbe su equilibrio, como puede ser por ejemplo la onda expansiva generada por una explosión supernova adyacente, los glóbulos de Bok tienden a sufrir un colapso gravitatorio, es decir a comprimirse rápidamente hasta alcanzar un tamaño poco mayor que el de una estrella,

Al disminuir su diámetro, los movimientos giratorios tienden a acelerarse (otra vez el ejemplo de los patinadores) y al aumentar la densidad del material debido a la contracción, la temperatura aumenta, hasta que en la zona central se inician las reacciones termonucleares propias de las estrellas, iniciándose la fase de nebulosa crisálida, en que ya hay una estrella joven (en fase T-Tauri) surgiendo en el sistema.

Los choques entre sí de las partículas propias de esta nebulosa, eliminan las trayectorias que no están en el plano de la máxima fuerza centrífuga, con lo que se van constituyendo las órbitas elípticas que ocupan los planetas que se van generando por acreción colisional.

Conviene aclarar que la acreción colisional ocurre cuando hay choques de baja energía, que imposibilitan el rebote o la destrucción, pero que por gravitación mantienen los materiales unidos en cuerpos cada vez mayores.

También fuerzas eléctricas intervienen para reunir las partículas en cuerpos de tamaño creciente, a los que se conoce como planetesimales y no son otra cosa que los planetas en su estado embrionario.

Es importante señalar que un sistema planetario como el Solar es estadísticamente poco probable, ya que requiere condiciones muy especiales para su generación, sobre todo en lo que se refiere a la velocidad de giro de la nebulosa original.

En efecto, una mayor velocidad podría elevar tanto la temperatura como para dar nacimiento a más de una estrella, las que generarían un campo gravitacional tan alto como para que todo el material de la nebulosa «cayera» en ellas, no quedando nada disponible para crear cuerpos orbitantes.

Una velocidad menor impediría el avance desde un glóbulo de Bok hasta una nebulosa crisálida.

También las cantidades de masa que se concentran centralmente definen en gran medida la evolución posterior del sistema. Demasiada masa aspiraría los materiales al interior, muy poca masa no retendría los planetas en órbita.

¿Qué postulaban Von Weiszöcker y Kuiper?

Como más arriba hice alusión a este antecedente, me parece interesante aclararlo un poco.

Von Weiszöcker y Kuiper imaginaron una nebulosa (según el modelo de la figura que ilustra el post) en turbulenta agitación, que formaba pequeñas células en movimiento en la zona central, y células cada vez más grandes a medida que aumentaba la distancia al sol. Dentro de cada una de estas células, el movimiento era violento e irregular, facilitando las colisiones que generan la acreción.

¿Cómo se resuelve el problema del momento angular en la teoría nebular?

A través de la siguiente explicación: si el gas de la estrella y el que lo rodea, están ionizados, se crea un intenso campo magnético. Como el gas ionizado no puede cruzar las líneas de fuerza de un campo magnético, y éstas giran con la estrella, el gas ionizado queda acoplado al astro, funcionando como una suerte de lastre que lo desacelera.

¿Por qué tiene la hipótesis nebular tanta adhesión?

Porque resulta perfectamente compatible con el «modelo secuencial de condensación química», que focaliza su atención, en tratar de explicar las variaciones en la composición actual de los planetas, partiendo desde una nebulosa relativamente homogénea.

Según esta hipótesis, los materiales que pudieron condensarse en las proximidades del Sol, (según el mecanismo ya explicado) donde las temperaturas son elevadas, fueron aquéllos de alto punto de fusión, tales como la mayoría de los metales. Por eso, Mercurio es el planeta más denso (5,4 Kg/m3).

Los compuestos más livianos, en cambio, se condensaron en los ambientes más fríos, bastante alejados del Sol. Los materiales de fácil evaporación, como el agua, amoníaco y metano, tendieron a alejarse de los planetas terrestres, concentrándose, en forma de hielo, especialmente en los satélites de los planetas gigantes.

Estos últimos, a su vez, con sus campos gravitatorios tan intensos, pudieron conservar casi todos sus componentes, manteniéndose muy semejantes a la nebulosa que les dio origen, y al propio Sol. Esto implica una constitución, mayoritariamente de hidrógeno y helio.

¿Cómo se explica la aparición de satélites en esta Teoría?

Según la hipótesis nebular, una vez que los planetesimales adquieren el tamaño que los justifica como planetas, sus campos gravitacionales generan a su alrededor nubes de materiales que pasan por un proceso de crecimiento por acreción colisional semejante a lo descrito para el Sol y los planetas, hasta dar lugar a cuerpos menores que los orbitan.

En algunos casos, los satélites pueden haber sido capturados con posterioridad, como cuerpos ya enteros, lo que explica sus órbitas no siempre coincidentes con el giro del planeta al que acompañan.

En el caso particular de la Luna, se considera que la acreción colisional ocurrió sobre material previamente arrancado a la Tierra por una colisión con un objeto casi tan grande como Marte, que arrojó al espacio algo semejante a esquirlas que se reunieron más tarde para formar el satélite, según el proceso mencionado. El arranque de material habría sido casi tan antiguo como la propia formación de la Tierra.

¿Qué es el Big Bang?

Lo cuento muy brevemente porque este post se ha extendido ya bastante, y porque puede llegar a ser tema de otro encuentro.

Según esta teoría, hace entre diez y quince mil millones años tuvo lugar la Gran Explosión o BIG BANG, cuya causa última aún hoy se desconoce, pero suele relacionarse con una oscilación cuántica del vacío.

Hasta entonces toda la materia y la energía que actualmente constituyen el universo, tanto como el propio espacio que hoy ocupan, estaban concentrados en un punto matemático sin ninguna dimensión, pero de muy alta densidad.

A partir del BIG BANG, el Universo inició una expansión que para algunos estudiosos ya no ha cesado. A medida que tal cosa ocurría, se producía un enfriamiento, y la radiación de esta «bola de fuego» cósmica se fue desplazando a través del espectro, desde los rayos X hacia la luz ultravioleta, pasando luego por los colores visibles, el infrarrojo y las regiones de radio.

Unos mil millones de años después de la Gran Explosión, la distribución de materia en el Universo se había hecho irregular, con empaquetamientos más densos en determinados lugares. Su gravedad atraía hacia esos puntos, cantidades sustanciales de H y He, que darían fundamentalmente lugar a las nebulosas y los glóbulos de Bok que dan nacimiento a las estrellas. Una de esas estrellas, en una de millones de galaxias, resultó ser el Sol.

¿Hay acuerdo total con relación a la expansión de Universo?

No, por cierto, pero ese tema es tan apasionante y extenso, que el debate mismo será tema de otro post.

Bibliografía.

Argüello, Graciela L. 2006. «Teorías Cosmogónicas» Cuadernillo didáctico Nº II, Capítulo 2. Para circulación interna en la U.N.R.C. Versión totalmente actualizada.7 páginas.

Baldo, E.2003. Desde el Big Bang al planeta Tierra. Apunte para la Cátedra de Geología General de la Universidad Nacional de Córdoba.
Bondi; Lynden; Bell; McCrea; Narlikar; Peace.1977. Cosmología, actualidas y perspectivas. Colección Labor.Barcelona.
Brandt, J.C. y Maran, S.P.1972. New Horizons in Astronomy W.H.Freeman y Cía. N.Y.
Ebbighausen,E.G. 1974 Astronomía Edit. Labor. Barcelona.
Press,F y Siever, R.1986. Earth. W.H. Freeman and Co. N.Y.
Sagan,C.1980. Cosmos Ed. Planeta.
Sawkins,F; Chase,C; Darby,D. y Repp ,G. 1974. The evolving Earth. Macmillan Publishing Co. Inc.N.Y -Collier Macmillan Londres.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Probablemente una de las preguntas más recurrentes entre los humanos es ¿cómo se formó el mundo? Tanto que a lo largo de la historia ha generado cientos de mitos, leyendas y hasta religiones de amplia difusión.

Por eso hoy veremos- en lenguaje sencillo y al alcance de todos- qué es lo que la ciencia dice al respecto, haciendo la salvedad de que no hay acuerdos absolutos sobre la materia, y que además, por la complejidad del tema y su profundo interés, volveremos muchas veces a él.

Veamos pues:

¿Qué son las teorías cosmogónicas?

Existe una relativa confusión en el empleo de esta expresión, ya que etimológicamente procede de los vocablos griegos «kosmos»: mundo y «goneia»: generación, razón por la cual se puede interpretar en varios sentidos diferentes.

Para algunos, que piensan la palabra mundo como más inclusiva, las teorías cosmogónicas se referiían al origen del universo en su conjunto.

Para otros, podrían pensarse como circunscriptas a la explicación del origen de la Tierra, si ésta se entiende como el «mundo».

Pero en realidad, las principales teorías cosmogónicas han sido elaboradas con la intención de dar una explicación coherente respecto a los procesos que han dado origen al Sistema Solar, en particular, y partiendo siempre de cuerpos que se asumen como preexistentes.

¿Cuándo y cómo comenzaron a formularse?

Casi desde que el hombre aparece en la Tierra, se plantea preguntas acerca de todo lo que lo rodea, y el origen del espacio en el que vive no es una excepción.

Desde luego que en los albores de la historia y aun en la prehistoria, sus primeras interpretaciones son míticas, religiosas o mágicas, lo cual convierte a esas especulaciones en tema para futuros posts en las categorías Geología y Mitología, Geología y Religiones, y Geología y Mitos populares.

Pero no es de eso de lo que nos ocuparemos hoy.

Hoy buscaremos los antecedentes de las teorías cosmogónicas actualmente vigentes, sólo a partir de quienes especularon sobre bases racionales, aunque lo hayan hecho a la luz de conocimientos ya largamente superados.

Uno de los primeros antecedentes que se reconocen data de 1755, cuando el filósofo alemán Enmanuel Kant propuso una nube difusa de polvo y gas, que sometida a un movimiento de giro, se condensaba en algunos puntos que darían lugar a las diversas partes del sistema.

Poco más tarde, Laplace (1796), un matemático francés, retomó aquella idea y le dio una forma más explícita, según la cual el Sol fue en su origen un disco giratorio de mayor radio que la actual distancia desde este astro hasta el más remoto planeta del sistema. La energía gravitatoria habría determinado la contracción de este disco, y el exceso de energía así alcanzado, habría causado una aceleración de toda la masa.

Este principio físico se ilustra claramente con el ejemplo del patinador que gira más velozmente cuando concentra su masa, acercando los brazos y piernas al cuerpo. (Figura 1)

Figura 1. La mayor velocidad de giro se adquiere en el segundo ejemplo, al juntar los brazos y piernas, que en el primer caso están alejados del cuerpo, generando por un lado más rozamiento, y por otro, un efecto de energía gravitatoria disminuida, por la mayor distancia al centro del sistema.

Al ir produciéndose la contracción del gas, periódicamente se habrían ido desprendiendo las zonas externas del material en rotación, las cuales se reunirían más tarde para ir formando los respectivos planetas. Igual mecanismo habría dado origen a los satélites, a partir del material en condensación de cada planeta.

La razón fundamental por la cual esta teoría fue desechada, era la imposibilidad de explicar la actual distribución del momento angular, propiedad que explico más abajo en este post.

La objeción procede del hecho de que aunque el Sol suma alrededor del 99.9% de la masa total del Sistema, el 99% del momento angular está concentrado en los planetas mayores, como Júpiter y Saturno.

Para responder al principio físico, el Sol, que ha reunido la mayor parte de la masa, debería también concentrar la mayor parte del momento angular; en otras palabras, debería tener una velocidad angular mayor que la que efectivamente detenta, a menos que la masa hubiera ocupado desde el comienzo una posición central, con lo que no se habría hecho efectiva la condensación que se postula.

Esta teoría, debidamente corregida a lo largo del tiempo y el avance científico, dio nacimiento a la hipótesis nebular, hoy vigente.

¿Qué es el momento angular?

Momento angular: se define matemáticamente como el producto de una masa en rotación, su velocidad angular, y la distancia al eje de rotación. Todo el contexto puede ilustrarse sencillamente con el ejemplo de una bola de acero atada por una cuerda a una espiga central alrededor de la cual gira a una determinada velocidad. (Figura 2)

Figura 2.

A partir de este punto las preguntas faltantes son las que ven más abajo y que responderé en la segunda parte del post, que subirá el próximo lunes.

¿Cuáles son las teorías dominantes en el momento actual?

¿Qué postulaban Von Weiszöcker y Kuiper?

¿Por qué tiene la hipótesis nebular tanta adhesión?

¿Cómo se explica la aparición de satélites en esta Teoría?

¿Qué es el Big Bang?

¿Hay acuerdo total con relación a la expansión de Universo?

Bibliografía.

Argüello, Graciela L. 2006. «Teorías Cosmogónicas» Cuadernillo didáctico Nº II, Capítulo 2. Para circulación interna en la U.N.R.C. Versión totalmente actualizada.7 páginas.

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P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio. La figura 1 es de noticieros de internet y la 2 me pertenece.