Locos por la Geología

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Ya antes de este post he ido avanzando numerosos conceptos que les conviene repasar para poner este tema en su contexto. Por ejemplo, deberían leer, como mínimo el post en el que hice una síntesis relativa a todos los procesos que se relacionan con el magma, y a partir de él, seguir también todos los links, para leer las explicaciones que se vayan requiriendo en cada momento.

Pero comencemos desde lo más básico, que no por eso deja de ser un tema muy interesante.

¿Qué es el magma?

La palabra magma procede del griego, μἀγμα, que puede traducirse como mezcla, pasta o ungüento, y es el nombre que se da a toda masa de roca fundida en el interior de la Tierra, por efectos de presión y temperatura. Eventualmente puede alimentar volcanes, o encontrar otras vías de salida hacia la superficie, donde cambia su nombre por el de lava.

También puede enfriarse en el interior mismo de la tierra, y dar lugar entonces a los procesos plutónicos que les expliqué en el post que les recomendé que leyeran antes. ¿Vieron que no les digo al cuete que vayan a leer algo?

¿Cómo se compone el magma?

Como el nombre lo indica su estado es pastoso, vale decir que es un fluido viscoso.

Puede considerarse también como una solución sobresaturada carente de un solvente identificable, ya que se trata de un sistema en el que los componentes se mantienen mutuamente en solución.

Por esta razón, la composición química es muy variada e inestable, puesto que pequeños cambios en las condiciones ambientales producen escapes de volátiles, solidificaciones, etc., que hacen que la composición general de la mezcla vaya modificándose.

Habitualmente en su composición química, los magmas incluyen aniones de sílice (dióxido de silicio), y cationes como potasio, magnesio, hierro, sodio, calcio y aluminio. También hay vapor de agua y dióxido de carbono, además de elementos menos comunes, como fósforo, azufre, cromo, titanio, etc. Cuando la fusión es parcial, o en las primeras fases de enfriamiento pueden encontrarse también fragmentos de rocas y cristales respectivamente.

¿Qué es una cámara magmática?

La camara magmática es el espacio físico que ocupa el magma en el interior de la Tierra. A diferencia de la idea generalizada de que se trata de una cavidad preexistente que se va llenando de esa pasta fundida, lo que ocurre en realidad es que roca sólida se convierte en cámara magmática cuando ella misma pasa al estado de fusión. Ya veremos que después de formarse, sí puede desplazarse fuera de la cámara, rellenando grietas de otro origen.

Pero la cámara misma no es otra cosa que un volumen de roca que cambia de estado.

¿Son todos los magmas iguales?

No, según las proporciones de los elementos presentes, los magmas cambian tanto en sus características como en su comportamiento, pero eso lo discutiremos en un post más adelante, cuando me refiera específicamente a la clasificación de magmas. ¿O acaso creían que iban a ser especialistas en magma con leer un solo postcito sobre el tema?

¿Cuándo se produce la fusión de la roca?

El paso de estado sólido a pastoso sucede cuando se alcanzan las temperaturas suficientes para que los minerales presentes se fundan. Así pues, según cuáles sean esos minerales y sus correspondientes proporciones, o en otras palabras, según el tipo de magma, (clasificación que todavía nos falta aprender), la temperatura requerida variará en un rango tan amplio como 600 a 1400° C.

Ya saben que existe un aumento de temperatura consistente con el avance en profundidad, de modo que el momento de la fusión también tiene que ver con la profundidad y las anomalías del gradiente geotérmico. (Si no leyeron los posts que les indiqué, esto tal vez no les quede claro, pero están a tiempo de ir a repasarlos ahora)

Para complicar un poco más el panorama, tienen influencia también la presión, que como habrán aprendido en física modifica los puntos de fusión en las soluciones, y la presencia o ausencia de agua, que también cambia el comportamiento de la mezcla.

Básicamente puedo decirles que a igualdad de temperaturas, si hay agua en el magma, un aumento de presión, por la causa que fuere, puede ser el disparador de la fusión. A la inversa, en mezclas secas, es un alivio de la presión lo que funde el material.

Piénsenlo así: en una solución- es decir cuando hay agua presente- el aumento de presión hace descender el punto de fusión de los elementos presentes. Un ejemplo que les puede ayudar a visualizar esto es el efecto de las ollas a presión, que aceleran la cocción de los alimentos.

En el extremo opuesto, cuando hay mezclas secas, la presión confinante, «sostiene» el estado sólido, exigiendo más temperatura para su fundición. Yo lo asimilo, para recordarlo, a una calza ajustada (presión) que mantiene en su lugar las carnes flojas (estado sólido). Al quitar la calza (alivio de presión) sobreviene el desparramo (fusión). Un ejemplo un poco grosero, pero que apuesto que no van a olvidar 😀 .

Por supuesto que se los puedo explicar mucho más académicamente, y para eso les he preparado un archivo prezi, que les puede ser mucho más gráfico y didáctico. Recuerden que deben moverse por el prezi, haciendo click en las flechas de avance o retroceso. Pero primero deben esperar la carga del archivo.

El diagrama es tomado de Sawkins et al (1974), y yo le he agregado mis propias aclaraciones.

¿Qué pasa una vez que se ha generado el magma?

Como ya les adelanté al comienzo del post, el magma puede solidificarse en la cámara, o bien buscar su camino ascendente, para aliviar las presiones a que está sujeto. Si tiene éxito y llega a la superficie dará lugar a los fenómenos del vulcanismo, pero si se enfria por el camino ocurrirán otros procesos no menos importantes.

Sobre las condiciones y caracteréticas de ese viaje ascendente, sobre el enfriamiento y sobre los fenómenos volcánicos iremos hablando lentamente en sucesivos posts. Así pues, no dejen de pasar por el blog.

Bibliografía

SAWKINS,F.J; CHASE,C.; DARBY,D.G.; RAPP.G. Jr.1974. «The evolving earth» Mac Millan Publishing Co.

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P.S.: La foto que ilustra el post fue escaneada desde una revista alemana que lamentablemente se me ha traspapelado, razón por la cual no puedo poner los datos completos. Si alguien se reconoce como autor de la toma, no tiene más que decirlo y le doy el crédito correspondiente.

Ya con motivo de la participación del blog en el Tercer Taller Participativo de Rescate en Cavernas y Minas, les prometí mucha información complementaria, y ahora estoy comenzando a cumplir ese compromiso.

Dada la multiplicidad de aspectos a contemplar, este primer post se ha hecho muy extenso y por eso mismo lo he dividido en dos partes. Después vendrán muchos más sobre aspectos particulares que hoy se presentan muy someramente.

Pero dejemos ya la introducción y comencemos con los aspectos más básicos que harán comprensible la eventual visita a la Caverna, excursión que recomiendo sin dudarlo a todos los que aman el Turismo -aventura.

¿Qué es una caverna?

Una caverna, también conocida como cueva, y hasta a veces como gruta es una cavidad confinada o semiconfinada, de origen natural que forma parte del paisaje y responde a múltiples causas, que iremos conociendo lentamente en este blog.

Su morfología, profundidad, tamaño y grado de confinamiento es altamente variable, según los procesos que actuando juntos o individualmente le hayan dado origen primero, y modificado a lo largo del tiempo después.

Según esas características, puede ser en la actualidad o haber sido en el pasado hábitat de numerosas especies vegetales y animales, y hasta refugio de seres humanos.

Por eso las cavernas son sitios de interés para geólogos, paleontólogos, biólogos, arqueólogos y antropólogos, además de los espeleólogos que procediendo desde cualquiera de esas disciplinas, o como simples aficionados se dedican a su análisis, mapeo y exploración.

¿Qué tipos de cavernas existen?

Debido a que, como ya les expliqué alguna vez, toda clasificación depende del criterio que se seleccione para establecerla, es importante señalar que en este caso me referiré a los distintos tipos de cavernas según su origen.

Así pues, según el proceso dominante que genera una caverna, ésta puede ser en primera instancia reconocida como primaria o secundaria, según el criterio de Montoriol Pous (1973).

Una cueva es primaria o singenética cuando se ha formado al mismo tiempo que la roca en la que se establece, mientras que es secundaria o epigenética cuando son procesos posteriores los que horadan de alguna manera la roca preexistente.

Entre las primarias se encuentran fundamentalmente las volcánicas, de las que hablaremos en otro post, aprovechando la circunstancia de que he visitado por lo menos dos de ellas, en lugares muy diferentes y con características también muy disímiles.

Entre las secundarias, los procesos causantes son mucho más variados y a veces convergentes, siendo los más comunes la meteorización, la erosión, la fusión y hasta el tectonismo.

Ejemplos de cavernas de meteorización son los taffonis en granito, que son comunes en algunas zonas de nuestra provincia, razón por la cual también serán motivo de futuros posts; ejemplo de erosión son las kársticas y pseudokársticas, de las primeras de las cuales hablaremos hoy. También algunas grutas marinas tienen que ver con la erosión.

Los procesos tectónicos intervienen junto con la meteorización en los mencionados taffonis, y a veces pueden generar pequeñas cavidades por sí mismos. Las cavernas de fusión se generan en el hielo y también hablaremos de ellas alguna vez.

¿Dentro de qué grupo se encuentra la caverna El Sauce?

El Sauce es una caverna secundaria, y dentro de ellas, corresponde a las generadas por erosión, más específicamente por erosión química dominante, donde la roca resulta solubilizada por los líquidos circulantes por grietas y poros. Cuando se dan condiciones muy específicas, como es el caso de esta caverna El Sauce, la disolución es suficiente como para generar espacios por donde puede discurrir un río subterráneo.

Por ser ése el origen, y ocurrir en rocas calcáreas preexistentes, el tipo específico de El Sauce es de caverna kárstica o de karstificación o carsificación propiamente dicha. La pseudokarstificación o karstificación en su sentido más amplio, sólo se distingue de la ss por tener lugar en otros materiales también solubilizables, como yeso, halita, etc.

¿Cómo fue su génesis?

Ya les he dicho que los procesos kársticos tienen lugar sobre rocas calcáreas, es decir calizas y hasta dolomías (las que contienen algo de Mg), compuestas fundamentalmente por carbonato de calcio, el cual resulta soluble en aguas ligeramente ácidas, y sobre todo con temperaturas medias a bajas.

Este fenómeno no tiene posibilidad de producirse si el agua es de pH neutro, pero esta cualidad raramente se da en la naturaleza, porque en la propia atmósfera, el agua de lluvia se carga de CO₂ y forma ácido carbónico de composición CO₃ H₂, y pH menor que 7.

Aun cuando la cantidad de CO₂ que se carga en la atmósfera sea demasiado exigua para generar la acidez necesaria, también hay fuentes de ese compuesto en el propio suelo, donde se genera por actividad biológica de bacterias y fauna del suelo, y por la respiración de las propias raíces.

Lo concreto, es que ese ácido carbónico resultante de la combinación del agua y el dióxido de carbono, reacciona a su vez con el carbonato de calcio, (que forma las rocas calizas) generando un carbonato ácido, o bicarbonato de calcio, que es soluble, y se moviliza por los poros y grietas, dejando espacios vacíos que crecen a lo largo de cientos, miles o millones de años hasta formar las cuevas que hoy nos ocupan.

CO₃ Ca (carbonato de calcio insoluble)+CO₃ H_{2 =} (CO₃ H)₂Ca (bicarbonato soluble)

El CO₂ tiende a escapar en forma de gas cuando se libera de la presión que lo mantiene disuelto en el agua, fenómeno muy interesante porque es el que produce las precipitaciones de que hablaremos más adelante, vayan tomando nota.

Creo que por hoy tenemos ya bastante, de modo que para la semana próxima, quedarán las respuestas a las siguientes preguntas, que serán el tema de la segunda parte de este post:

¿Cuál es el marco geológico de la caverna El Sauce?

¿Cómo se la descubrió?

¿Qué características tiene?

¿Por qué no hay en ella estalactitas ni estalagmitas?

Bibliografía

Montoriol-Pous, J. 1973. Sobre la tipología vulcanoespeleogénica. Act. III Simp.Espeleol: 268-273.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post fue tomada por Dayana, quien ofició de fotógrafa para el blog en nuestra particiación en el Taller.

Hoy vamos a avanzar un poco más en nuestro conocimiento sobre fósiles y Paleontología. Les recuerdo que ya hemos visto qué tipos de fósiles existen, y cuáles son los procesos involucrados en su generación.

Si no leyeron esos posts, les recomiendo que aprovechen los links y vayan a verlos antes de seguir adelante, porque hoy vamos a aprender de qué factores depende el hecho de que la producción misma de un fósil tenga o no lugar.

Porque no es cuestión de morirse nomás y pasar a ser candidato a la vitrina de un museo. No, señor: sólo unos pocos ejemplares de los muchos millones que pasaron por la Tierra se conservaron como registro de acontecimientos del pasado. De los demás, ni recuerdos quedan.

Y como ya dije antes, precisamente de las razones por las cuales tan pocos restos tuvieron la posibilidad de ser preservados para nuestro estudio actual, es que vamos a ocuparnos hoy.

A esas razones las llamaremos factores condicionantes para la generación de fósiles. Y ojo, porque digo generación, y no necesariamente conservación, porque después de formados pueden pasarles miles de cosas que acaben también con ellos, pero esas historias serán temas para otros posts.

Hoy me conformo con explicar por qué algunos organismos se convirtieron en fósiles y otros, en simple polvo, como suele decirse en algunas religiones.

¿Cuáles son los factores condicionantes de la formación de un fósil?

Por cierto, las condiciones son muy variables en distintos tiempos , lugares, y para cada tipo de organismo, pero pueden resumirse en los siguientes requerimientos, los cuales combinados entre sí van cambiando las posibilidades de fosilización.

Así, pues, los factores que condicionan la fosilización son:

• La naturaleza del propio organismo.
• El lugar en que ocurre la muerte del organismo.
• Las condiciones climáticas en el tiempo y lugar del deceso.
• Las características del enterramiento.

¿A qué se refiere la naturaleza del organismo original?

Este factor alude al hecho de que todo organismo es más proclive a la conservación cuanto más resistente es, o más partes duras contiene. Así, por ejemplo, una babosa, tiene hoy pocas chances de ser mañana un fósil, pero si el ser vivo en cuestión tiene partes como dientes, uñas, endoesqueletos (los huesos, obviamente) o exoesqueletos, como las valvas o conchas, digamos, sus posibilidades se multiplican.

¿Hay excepciones a este principio?

Sí, por cierto, cuando se trata de fósiles del tipo huellas (que ya describí en uno de los posts que les mandé a leer) la ausencia de partes duras puede ser irrelevante.

Del mismo modo, si la conservación es en ámbar o se trata de congelamiento, o momificación, la importancia de los elementos duros se diluye. Si no saben de qué les estoy hablando, seguramente no fueron a leer los posts anteriores, de modo que les conviene hacerlo ¡ya!

¿Por qué el lugar de la muerte del organismo es importante?

Porque el proceso de fosilización, en la mayoría de los casos es muy lento, y no tendrá tiempo de producirse en zonas muy inestables geológicamente, o sujetas a avalanchas, sismos, corrimientos, erupciones volcánicas, etc., que irán deformando y destruyendo los restos antes de que se conviertan en fósiles. Por esa razón las zonas estables y sin mayores riesgos geológicos suelen ser las más favorables.

Por otra parte, las muertes de organismos en pantanos tienden a la generación de carbón, lo cual es un destino de la materia orgánica diferente a la fosilización. Algunas cuencas, a su vez pueden conducir a la formación de petróleo antes que de fósiles, pero ése será tema de otros posts.

¿Hay excepciones?

Sí, hay zonas volcánicas, en las que la fosilización es favorecida precisamente por las cenizas que rápidamente sepultan los cuerpos y los protegen de la putrefacción, por el tiempo suficiente como para que se generen moldes de los mismos.

¿Cómo influyen las condiciones climáticas?

Por lo general, los climas cálidos y lluviosos definen una rápida putrefacción de los restos, mientras que el hielo puede ser una manera óptima de conservarlos, aun con todas sus partes blandas intactas. Asimismo, las regiones desérticas pueden provocar deshidratación y la consecuente momificación natural.

Además, cuando el clima favorece la formación del suelo, la materia orgánica generalmente se incorpora a él a través de sucesivas transformaciones que crean el humus, impidiendo la fosilización. Salvo cuando se trata de suelos salinos, en donde la presencia de sales puede ser en circuntancias dadas, un punto a favor y no en contra.

¿A qué se refiere el sepultamiento, y cuándo es más favorable?

La condición más deseable es que el enterramiento ocurra con relativa rapidez, evitando que otros seres vivos los consuman para alimentarse y el organismo original vaya desapareciendo.

Pero no cualquier tipo de sedimento es igualmente apto para mantener el organismo intacto. Por lo general los sedimentos finos son los más indicados, ya que los muy gruesos aplastan, deforman y destruyen el cuerpo original.

Además, el tamaño de los poros de los sedimentos involucrados debe ser tal que favorezcan un cierto grado de hipoxia (escasez de oxígeno), porque eso desacelera la putrefacción. Una falta absoluta de circulación de aire puede favorecer la acción de bacterias anaeróbicas que también atacan al resto orgánico.

¿Hay excepciones?

Sí, las condiciones en estanques de brea o alquitrán, favorecen la fosilización, sin implicar sedimentos detríticos.

¿Para qué sirve todo este conocimiento?

En primer lugar, para saber dónde buscar los yacimientos de fósiles, y en segundo lugar para reconocer las condiciones que debieron reinar en el momento de su generación. O en todo caso, descartar, las que no pudieron haber tenido lugar.

Este aspecto, no obstante se completa con el análisis de lo que pasó después de la formación del fósil, porque ya involucra no sólo su existencia original sino su posterior conservación.

En efecto, como ya les adelanté, el hecho de que un organismo resulte fosilizado no significa necesariamente que se preservará por siempre, y son tantas las cosas que pueden impedir esa conservación que hablaremos de ellas en más de una ocasión, ya lo verán.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

La foto que ilustra el post, es de un Smilodon, vale decir un tigre dientes de sable, como Diego de la película La Era del Hielo, y la he tomado de Wikimedia commons.

Ya llevo varios posts tratando de explicar el contexto en el cual ocurren los fenómenos que modelan la Tierra, y hoy voy a seguir describiendo algunos de los elementos que componen el Sistema Solar, y de los cuales todavía no nos hemos ocupado.

Específicamente vamos a referirnos hoy a los asteroides.

¿Qué son y cómo se conocieron los asteroides?

Debo primero contarles que muy tempranamente en el estudio de la Astronomía, Titius y Bode trabajando por separado, llegaron a formular una ley que lleva sus nombres, y que describe a través de una sencilla ecuación, las relaciones de distancia entre los planetas hasta ese momento conocidos.

De hecho, muchos de los cuerpos que se conocieron con posterioridad se descubrieron explorando precisamente las zonas de probabilidad resultantes de esa ley. Por ser ella muy sencilla y además interesante, será tema de un post muy próximo.

La mencionada ley de Titius – Bode sugería que a una distancia de aproximadamente 2,8 unidades astronómicas a partir del Sol, debía encontrarse un planeta.

Aclaremos que una unidad astronómica es igual a la distancia promedio entre el centro del Sol y el de la Tierra. Al explicar la ley, en un próximo post explicaremos esto con más detalle, pero recuerden que la Tierra, a lo largo de su traslación, no siempre se encuentra a igual distancia del Sol, y por eso se habla de un promedio.

Pues bien, esa predicción resultante de aplicar la ecuación de Titius Bode, fue confirmada en el año 1801, al descubrir el astrónomo Giuseppe Piazzi, a aproximadamente esa distancia del Sol, un pequeño cuerpo al que denominó Ceres.

Luego se supo que Ceres no era el único elemento que orbitaba al Sol en la distancia correspondiente al intervalo entre 2,8 y 3,5 u.a., es decir entre Marte y Júpiter, sino que se trasladaban también allí, otros cuerpos a los que se fue designando como Eros, Vesta, Palas, etc, y a todos los cuales se llamó asteroides.

Todos ellos se encuentran en lo que se conoce como el Cinturón de Asteroides, y son los que dieron origen al nombre, pero existen también otros en otras posiciones del Sistema Solar, y constituyen grupos como los Troyanos, por ejemplo.

Un asteroide es un cuerpo estelar más pequeño que un planeta (aún menores que los hoy clasificados como planetas enanos, como Plutón, por ejemplo).

Se los denomina asteroides porque se asemejan en algo a las estrellas, y la palabra griega correspondiente (αστεροειδή) significa precisamente «de figura de estrella». El término fue acuñado por John Herschel.

Las estimaciones más recientes llevan el número de asteroides a casi dos millones, si se cuentan sólo los del Cinturón, y con diámetros mayores a un kilómetro.

Desde 2006, y según la Unión Astronómica Internacional, algunos asteroides como Ceres, y Eris se han reclasificado como planetas enanos, junto con Plutón. Otro tanto sucedió con Makemake y Haumea a partir del 17 de septiembre de 2008.

¿Qué explicación se da sobre su origen?

Hay quienes suponen que alguna vez los asteroides agrupados en el Cinturón formaban parte de un único planeta actualmente desintegrado, por causas que no se han dilucidado.

Otros en cambio sostienen que estos asteroides son los restos de un planeta en embrión, cuya integración final fracasó por causas que tampoco aparecen claras.

Algunas puebas esgrimidas por unos y otros puede ser un tema interesante para posts en el futuro, pero por hoy, me despido hasta el miércoles con un abrazo como siempre, Graciela.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

La imagen que ilustra el post fue tomada de este sitio en la red.

Ya vengo hace tiempo explicando diversos temas relativos a los terremotos, y en el último post sobre ellos, les conté las diferencias entre los distintos aparatos que detectan los sismos, y les prometí referirme un poco a cada uno en particular.

Pues bien, ha llegado el momento de presentar con algún detalle a los más antiguos entre los mencionados, es decir los sismoscopios, que debo recordales son aquéllos que señalan la ocurrencia de un terremoto, pero sin registrarla.

Como siempre digo, para empezar no hay lugar mejor que el principio, de manera que empezaremos por comprender algunos principios fundamentales.

¿Cuál es el principio físico sobre el que se basan los primeros sismoscopios y sismógrafos?

Cuando lo que se quiere detectar es un movimiento, el marco referencial es importantísimo, y debe estar quieto, porque si él también se desplaza, las características del movimiento a establecer se tergiversan por completo.

Un ejemplo les aclarará mejor a qué me refiero. Supongamos que estamos de viaje a bordo de un colectivo que ha entrado para una parada a una terminal, y nosotros permanecemos en él. Si mientras observamos por la ventanilla, en el andén de al lado entra un colectivo, podemos tener la sensación de que nuestro colectivo está retrocediendo, simplemente porque nuestras posiciones relativas cambian. O al revés, si los dos colectivos retroceden juntos y a la misma velocidad, puede parecernos que no nos hemos movido en absoluto.

Y si queremos un ejemplo más dramático basta con recordar que de hecho la Tierra como planeta, está siempre moviéndose por el espacio, y a nosotros, que viajamos con ella, nos parece un cuerpo en reposo.

Por esta razón, para que se pueda definir un movimiento, necesitamos que algo permanezca relativamente inmóvil, y digo relativamente, porque siempre que haya un sismo todos los objetos se desplazarán, aun cuando algunos lo hagan casi imperceptiblemente.

¿Cómo se consigue un marco de referencia relativamente quieto?

Hay esencialmente dos maneras de hacerlo: o bien a través de un cuerpo con gran inercia, es decir que se oponga fuertemente a cambiar su estado de reposo o de movimiento; o bien tratando de independizarlo en lo posible de la masa en movimiento, por ejemplo, suspendiéndolo alejado del suelo.

Respecto al primer principio, conviene saber que para que un cuerpo tenga mucha inercia debe tener una gran masa. Vean si no, lo que pasa cuando a un flaco se le da un empujón: seguramente saldrá flameando con rumbo desconocido, mientras que el mismo empujón apenas moverá de su lugar a un gordito.

Respecto al segundo, todos hemos creído ver oscilar las lámparas colgantes del techo cuando hay un terremoto, cuando en realidad, ellas se mantienen relativamente quietas, y son las paredes, y el techo mismo los que se sacuden al compás de las ondas sísmicas que atraviesan el suelo, porque sobre él se asientan.

Sobre la combinación de ambos principios, se construyeron algunos de los primeros sismoscopios de los que existe registro.

¿Cuál es el sismoscopio más antiguo que se conoce?

Se trata de un ingenio como el de la foto que encabeza el post, y que fue construido por Zhang Heng en el año 132 de nuestra era, en la corte imperial de China.

Como puede verse en la imagen, el sismoscopio tenía la forma de un jarrón, con varias cabezas de dragones, cada una con una pelota en su boca. Todo tenía gran tamaño y estaba realizado en bronce, lo cual garantizaba la inercia suficiente para asegurar que no cualquier golpe ni sacudida afectara el aparato. Sí lo haría algo de tanta energía como un sismo. (Primer principio).

Alrededor del pie de ese jarrón varios sapos también de bronce, y con las bocas abiertas, estaban dispuestos según las ocho direcciones principales de la brújula, es decir N, NE, E, SE, S, SW, W y NW. Por dentro del jarrón, se encontraba un péndulo suspendido.

¿Cómo funcionaba este sismoscopio?

No se han encontrado aparatos completos originales y en funcionamiento, pero sí se han realizado reconstrucciones, y pese a que hay algunas opiniones divergentes, la mayoría de los investigadores coinciden en la explicación que paso a presentarles.

Si ocurría un temblor, la vasija se desplazaba solidariamente con el suelo sobre el que se asentaba, y el péndulo interno tendía a permanecer en reposo, razón por la cual, el movimiento diferencial lo hacía colisionar con un sistema de palancas ingeniosamente dispuestas, de modo que la bola de bronce correspondiente al sapo ubicado en la dirección de origen del movimiento sísmico era liberada y caía en su boca.

Este aparato tuvo su consagración histórica cuando una bola cayó sin que se percibiera terremoto alguno pero varios días después llegaron noticias de un terremoto en Kasu, a 600 Kilómetros en la dirección indicada por el correspondiente sapo.

¿Qué se sabe del inventor de este sismoscopio?

Zhang Heng (78 – 139) fue un astrónomo, pintor y escritor chino, nacido en la ciudad de Nanyang, provincia de Henan.

Fue él quien en sus funciones de astrónomo real bajo la Dinastía Han del Este, trazó uno de los primeros mapas estelares, donde estableció las posiciones exactas de 2.500 estrellas y dio nombre a unas 320, explicó los eclipses lunares correctamente, y sostuvo que la tierra era una pequeña esfera suspendida en el espacio, rodeada por un inmenso y lejanísimo cielo esférico.

¿Hubo otros aparatos semejantes en occidente?

Sí, pero mil quinientos años más tarde, hacia el siglo XVII y en Europa.

La idea original se aplicó de forma mucho menos artística y bastante más pragmática: recipientes con canaletitas, conteniendo mercurio (Hg) , hacían las veces de sismoscopios basados en el principio de la inercia.

En este caso, se aprovechó la diferencia de densidades entre la vasija y el líquido contenido en ella, que es uno de los más densos que se conocen.

El empuje del sismo tiende a mover el recipiente, pero el Hg, con mayor inercia, queda en cambio rezagado, y cae por la canaleta correspondiente a la dirección más aproximada a aquélla desde donde procede la onda sísmica.

Figura 1: Vista en planta del sismoscopio de Mercurio.

Recordemos que densidad es igual a masa sobre volumen, y que en este caso teniendo el recipiente y el líquido prácticamente el mismo volumen, la masa aumenta con la densidad, por lo cual es el mercurio el que tiene mayor inercia, y por eso se retrasa en su desplazamiento. Un par de esquemitas (Figuras 1 y 2) rápidamente dibujados les pueden aclarar mejor el panorama.

Figura 2: Reacción del sismoscopio de mercurio ante un sismo.

La imagen que ilustra el post ha sido tomada de este sitio.

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