Locos por la Geología

El pasado día 10 a las 17:14 GMT tuvo lugar el “Perigeo de Agosto”, nombre con que se denonima el momento en que la luna se acerca más a la Tierra.

Eso se debe a que la Luna, como lo hacen los planetas alrededor del Sol, se mueve en torno a la Tierra describiendo una órbita elíptica de baja excentricidad. Por esa razón, el Perigeo ocurre unas trece veces al año, es decir, cada mes lunar.

El punto en que se produce la mayor distancia entre el centro de la Tierra y el de la Luna se conoce como apogeo, y en él los dos cuerpos llegan a distar unos 406.000 Km entre sí. En el perigeo, la distancia es de unos 363.000 Km.

Cuando el Perigeo y el plenilunio o luna llena ocurren simultáneamente, el fenómeno se denomina “Superluna” y acontece según intervalos de entre 15 y 18 años. La fantasía popular ha generado para esta circunstancia toda una batería de mitos urbanos en los que acontecerían sucesos mágicos que afectarían la buena o mala fortuna de los terrícolas. Por supuesto nada de ello tiene sustento científico.

Otra vez vengo a traerles una teoría que fue originalmente creada como una explicación completa en sí misma, y que luego de pasar por un camino de evolución y tras sucesivas correcciones se transformó en el concepto de expansión del fondo oceánico; hipótesis que a su vez fue más tarde absorbida por el paradigma mucho más complejo que conocemos como Tectónica de Placas o Global.

Ya antes hemos hecho alguna referencia a la expansión del fondo oceánico y pronto vendrá un post muy detallado sobre ella, pero ahora veremos los conceptos previos que condujeron hacia su formulación final, y que en su momento postulaban una expansión de la Tierra toda, como causa suficiente para explicar su configuración superficial.

¿Cuándo y cómo surgió la idea de una Tierra en expansión?

En las primeras décadas del S XX, cuando recién empezaba a conocerse la Teoría de Wegener sobre la deriva continental, algunos pocos científicos se entusiasmaron con ella en lugar de defenestrarla como la mayoría, y aportaron sus propias observaciones. Entre ellos se encontraba Carey, quien hasta cuatro décadas más tarde- según veremos- siguió buscando comprobaciones científicas.

Esta teoría se fue generando a través de las siguientes observaciones:

• En los tiempos actuales sólo un tercio de la superficie planetaria está ocupada por continentes. En la teoría de expansión se explicaba esa característica suponiendo un tiempo en que la cubierta habría sido continua y se habría ido fragmentando como respuesta a una Tierra con un volumen cada vez mayor. Un efecto semejante al de la camisa del increíble Hulk que terminaba hecha pedazos cada vez que el pacífico científico se convertía en un mutante superdesarrollado.
• El ajuste de las costas de continentes que antes habrían estado unidos es mucho más preciso si se lo imagina sobre un globo terráqueo más pequeño que el presente.
• Se explican bien de esta manera los fenómenos tensionales, salvando así la principal crítica a la anterior teoría de contracción.

Les recuerdo una vez más que esta teoría no pudo superar determinadas objeciones, de modo que sólo sobrevivió en el marco de la Tectónica Global, a través de su «hija», la teoría de expansión del fondo oceánico, que ya analizaremos en el futuro.

¿Qué posibles causas se sugirieron para la expansión global?

Si bien nunca se alcanzó un acuerdo, y la formulación de las diversas explicaciones posibles siempre partía de postulados previos esencialmente especulativos y sin comprobación absoluta, voy a presentarles ahora las dos hipótesis con mayor consenso:

• Decrecimiento del valor de la constante de la gravedad G. Esta teoría fue formulada por el ingeniero británico Paul Adrien Maurice Dirac nacido en Brístol, el 8 de agosto de 1902, y fallecido en Tallahassee el 20 de octubre de 1984. Este científico fue uno de los impulsores de la mecánica cuántica, y propuso el decrecimiento de G como la explicación válida no sólo para la expansión de la Tierra sino de la del Universo todo. En su hipótesis, un valor de G que disminuye con el tiempo implica que también disminuye la presión en el interior de la Tierra, ya que depende de G, a través del peso que ejercen sobre los materiales profundos toda la columna de los sobreyacentes. Ese alivio de la presión se traduciría naturalmente en un aumento del volumen, es decir una expansión global.
• Disminución de la densidad de los materiales del núcleo terrestre. En esta teoría el postulado de origen es que los materiales del núcleo son formas metaestables de alta presión, formadas junto con el planeta, y al enfriarse éste, los minerales habrían cambiado a fases más estables, de baja densidad. Disminuyendo la densidad, si la masa se mantiene invariable, lo que aumenta es el volumen, y ese aumento es el causante de la expansión de la Tierra en su conjunto. Conviene señalar que esta hipótesis es exactamente opuesta a la de Urey que veremos más adelante en otro post, y que supone un núcleo en crecimiento por migración hacia él de los materiales más densos del manto que lo envuelve. Como ninguna de las dos alternativas tiene comprobación suficiente, las dos posiciones tienen sus respectivos seguidores.

¿Qué pruebas sustentan la existencia de algún grado de expansión en la Tierra?

No son pocas, de lo cual se infiere que una cierta expansión se produce en efecto, aunque no alcance por sí misma para explicarlo todo, como era la pretensión original. Veamos algunas de esas pruebas.

• Observación del bandeado de algunos fósiles. Entre muchos otros organismos que tienen anillos de crecimiento que pueden relacionarse muy bien con intervalos temporales y que a la vez son claramente visibles, los corales son de los que más utilidad prestan. Entre otras cosas porque hay ejemplares tan antiguos como los devónicos, con un excelente estado de conservación. Estos organismos tienen anillos de crecimiento diarios, con espesores del orden del medio milímetro, que quedan incluidos en bandeados más gruesos correspondientes a ritmos mensuales, y éstos a su vez en paquetes anuales. Contando y relacionando unos con otros llegó a establecerse que el año devónico habría tenido alrededor de 400 días. Esto puede explicarse muy bien con una rotación de la Tierra que se ha ido haciendo progresivamente más lenta con el tiempo, ya que en el intervalo en que antes rotaba 400 veces, hoy apenas llega a 365 giros sobre sí misma. Ese retraso, según muchos investigadores es el resultado directo de un aumento en el momento de inercia causado por la expansión planetaria.
• Experimento de Carey.  Fue realizado según su diseño, en el año 1986, y en él se utilizaron dos receptores, representados por A y B en la figura que ilustra el post, y ubicados lugares de la Tierra distantes entre sí, pero alineados con el mismo quasar cuyas emisiones de radiación recibían. Debido a la curvatura de la Tierra, el receptor más próximo (A) recibiría primero la señal de las emisiones. Si se mide el tiempo de retardo y se aplican principios geométricos básicos, puede inferirse la diferencia de distancia entre cada punto de observación y el quasar. Repitiendo las mediciones y sus cálculos correspondientes cuando ha transcurrido algún tiempo, esa distancia no debería haber variado, si todas las posiciones son invariables. No obstante, en un intervalo de diez años hubo un cambio medible y no despreciable (C en el dibujo). Si las estaciones receptoras han permanecido en su sitio, una explicación muy posible para el hecho de que C haya disminuido, indicando que B está más cerca que antes del quasar, sería una disminución de la curvatura de la Tierra relacionable con una expansión de su volumen.
• Otros indicios paleontológicos. Este aporte desde la Paleontología es muy interesante. Paso a explicarles. Comencemos por informarnos sobre algunos principios de la fisiología. La distancia máxima hasta la cual el corazón de un vertebrado puede bombear la sangre en las arterias del cuello para alcanzar el cerebro, es fuertemente dependiente de la fuerza de la gravedad que tiende a producir su retorno hacia abajo. A mayor gravedad, más tendencia al retroceso y menos distancia puede recorrer el flujo sanguíneo. Hoy los cuellos más largos por ese motivo son los de las jirafas. Sin embargo, en el pasado hubo dinosaurios que eran mucho más grandes y cuyos cuellos eran también bastante más largos. La explicación de por qué ese límite superior ha descendido tanto, podría ser, en parte, un aumento en la gravedad. Y una mayor fuerza de gravedad en el presente puede deberse a un aumento de la masa de la tierra. Y estando la masa estrechamente vinculada con el volumen, puede atribuirse ese cambio a una expansión terrestre, asumiendo que no se ha comprobado un aumento en la densidad de los materiales como para justificar esa diferencia. Como en algún punto anterior hemos hablado de un decrecimiento de G, les recomiendo especialmente ir a leer el post sobre la gravedad que he linkeado más arriba para entender claramente cómo es que el efecto gravitacional puede aumentar aun cuando la constante G decrezca o no cambie.

¿Cuáles fueron las críticas que se hicieron a esta formulación original?

En primer lugar, a partir de las diversas explicaciones que se formularon para explicar la expansión, se realizaron diversas mediciones de la proporción en que habría tenido lugar esa expansión. Ninguno de los resultados es consistente con la imagen actual del planeta.

En segundo lugar, así como la teoría opuesta (la de contracción que ya vimos en otro post) no podía explicar los procesos tensionales, en este caso la teoría de expansión no puede aplicarse para dar razón de los múltiples procesos compresionales que se pueden observar, sobre todo en las grandes cadenas plegadas.

Por estas críticas fue necesario resignar la pretensión de explicar la configuración superficial de la Tierra como resultante de su expansión global.

Lo que de ella se rescata, con el apoyo de las pruebas ya expresadas, resultó ser el germen del modelo de expansión del fondo oceánico que es parte integrante y esencial de la Tectónica de Placas, según veremos en un próximo post, con todo detalle.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Por unanimidad, el Honorable Consejo Superior de la Universidad Nacional de Córdoba aprobó la creación de una licenciatura y una maestría que se co-dictarán entre la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales y la FAMAF, y el Instituto Gulich respectivamente.
Luego de meses de trabajo, el pasado 26 de julio el Honorable Consejo Superior de la Universidad Nacional de Córdoba aprobó la creación de la carrera Licenciatura en Hidro-Meteorología co-gestionada por la Facultad de CEFyN y la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación de la UNC.

Además, se aprobó la creación de la Maestría en Sistemas Espaciales cogestionada por la misma Facultad y el Instituto de Altos Estudios Espaciales Mario Gulich (CONAE-UNC).

Ambas carreras ya han sido elevadas al Ministerio de Educación de la Nación para obtener sus validaciones a través de una resolución ministerial. Luego se podrá avanzar en la creación de las comisiones para finalmente habilitar las inscripciones a toda la comunidad.

Hoy voy  a hacer uno de los posts que reúno en la categoría «Glosario geológico», porque la intención es aclarar la confusión entre algunos términos de uso común en la descripción de la dinámica fluvial. Se trata de los tres términos que figuran en el título del post.

¿A qué nos referimos con la expresión carga de una corriente?

Carga es la suma de todos los materiales transportados por una corriente en un sitio y momento determinados. En un post anterior me he referido con detalle a ella, tanto en lo que concierne a su origen como a los mecanismos de que se vale el río para su transporte. Les recomiendo repasarlo aquí.

¿A qué nos referimos con la expresión capacidad de carga de una corriente?

La capacidad de carga de una corriente, o simplemente capacidad, es la cantidad máxima de material que en teoría puede ser transportada por ese flujo hídrico, en respuesta a condiciones muy dinámicas, razón por la cual su valor es muy variable tanto temporal como espacialmente.

Los factores que definen la capacidad de carga son el caudal, la velocidad y el régimen de flujo de la corriente en cuestión. A su vez, cada una de estas variables depende de otros factores de los que he ido hablando en los posts que están linkeados en cada caso.

Esto significa que en unas pocas horas de creciente extrema o inundación, una corriente puede llegar a movilizar más sedimentos que durante meses de flujo normal. Efectivamente, el aumento de caudal se traduce en aumento de velocidad y en el cambio de flujo laminar a turbulento; es decir que todos los factores que definen la capacidad de carga se ven incrementados.

¿A qué nos referimos con la expresión competencia de una corriente?

La competencia de una corriente no es sino el tamaño máximo del clasto que puede transportar. En general, la competencia es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad del flujo. Esto significa que si la velocidad aumenta al doble, su competencia se cuadruplica; si la velocidad se triplica, la competencia es tal que le permite cargar fragmentos nueve veces más grandes, y así sucesivamente.

La competencia es tambien dependiente de los mismos factores que la capacidad, y guarda con la velocidad la misma relación. Por ende la capacidad y la competencia aumentan juntas, aunque se midan de distinta manera y signifiquen cosas diferentes.

Esto no es de extrañar, puesto que se trata de dos maneras distintas en que se manifiesta un mismo concepto: la aptitud de una corriente para movilizar cargas. Una alude a cantidad total y la otra a tamaño máximo de fragmento individual del material en movimiento.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Este video es de la Universidad Complutense de Madrid, y realmente vale la pena compartirlo, sobre todo porque ya  casi comienza el mes en que se acentúan la sequía y los vientos en nuestra provincia, lo que sumado al progresivo aumento de temperatura hacia fines de cada agosto, genera una sinergia muy peligrosa.

Un abrazo y hasta el próximo lunes, con un post científico. Graciela.