miércoles, 29 de julio de 2009

¿Y esos bichitos?

¿Nunca han estado concentrados en algo, pero luego voltear a un lado y descubrir a algún extraño y diminuto bichito merodeando por ahí? Y por mas que les cause repulsión o temor, ¿no se han entretenido aunque sea por un momento en ver sus diminutas antenas, patas, alas o cualquiera de sus componentes? Muy probablemente esto nos haya pasado a todos, al menos de niños (cuando dejamos que nuestra curiosidad supere nuestros temores), pero hace algunos siglos le paso a un hombre que no tenia problema alguno con pasar horas enteras con algunos de las criaturas mas pequeñas y peligrosas conocidas. Este hombre era Anton van Leeuwenhoek.


Dibujos de Leeuwenhoek sobre granos de arena.

Leeuwenhoek nació en 1632 en Delft, Holanda. Es decir, apenas 33 años después de que Galileo usara su telescopio para el estudio del cielo. Este era un tiempo (el renacimiento) en el que la gente en Europa por fin satisfacía su instinto natural humano por la exploración y el aprendizaje después de la opresión sufrida entre los siglos V y XV. En esta época la "moda" era la investigación, y si bien mucha gente (sobre todo de la aristocracia) se dedicaba a "investigar" cuestiones y temas que hoy darían riza, se dieron casos de personas a quienes el mundo natural que les rodeaba constituía un tema irresistible en el cuál perderse durante horas enteras cada día. En el caso de nuestro personaje, se trataba del mundo de las cosas muy pequeñas.


Acercamiento de uno de los microscópios de Leeuwenhoek, el alfiler se ve en primer plano y el orificio oscuro es donde se encuentra la lente. Uno observa acercando la cara por el lado opuesto.

Para entender mejor lo que hiso Leeuwenhoek (repito tanto el nombre para que se lo aprendan :) ) hablemos un poco de él como persona. Era, tendero de profesión, se dedicaba ala venta de telas. Su padre y abuelo fueron fabricantes de carruajes, por lo que su educación fue bastante sencilla y enfocada al comercio. Lo poco que Leeuwenhoek sabía de ciencia era lo que leía de astronomía, matemáticas, química y demás ramas de la entonces "filosofía natural". Y lo que él podría leer sería muy poco, ya que el único lenguaje que conocía era el Holandés y los tratados científicos eran escritos en la muy culta lengua del latín (los demás idiomas eran considerados "bárbaros"), únicamente algún que otro escrito de lo que hoy llamaríamos divulgación científica (nota: Galaxias y Fósiles aún no existía) se llegaba a escribir en tan poco educados idiomas como el Holandés. Pero esto bastó para despertar en este mercader de telas el interés por unos relatos sobre el muy curioso efecto que tenían las lentes de vidrio al amplificar las imágenes.

Después de leer sobre las lentes y visitar a fabricantes de lentes para aprender su oficio, Leeuwenhoek comenzó a fabricar las primeras versiones de lo que hoy llamamos "microscopio". Estas erán básicamente una estructura metálica para sostener una lente de aumento (muy pequeña y tan finamente hecha que impresionaba a los fabricantes profesionales) con un alfiler en el lado opuesto donde se colocaba el objeto de estudio. La personalidad de Leeuwenhoek era algo.....peculiar, era desconfiado a mas no poder, al grado de que no solo fabricaba sus propias lentes sino que compraba el mineral para extraer el metal para fabricar sus instrumentos.


Dibujo de la sección transversal del cabello de un cerdo. Esto muestra lo amplio de los estudios de Leeuwenhoek.

Entonces la pregunta, ¿que estudiaba Leeuwenhoek con sus minuciosamente construidos microscopios? La respuesta es, lo primero que le cruzaba, desde insectos a pelos de cerdo y gotas de agua. Pero lo que me parece mas interesante sobre el trabajo de Leeuwenhoek no es lo extenso que fue su campo de estudio o el merito que tiene el haber fabricado sus propios instrumentos, sino lo metódico y objetivo que fue al registrar lo que observaba. De hecho, entre los muchos logros de este vendedor de telas, se encuentra el descubrimiento de los microbios, a quienes llamo "animalúsculos" y los vasos capilares (descubiertos en las colas de los pescados).

Antes de hacer cualquier dibujo, o anotación sobre algún bichito extraño o sobre algún detalle de la hoja de alguna planta al frente de su tienda, Leeuwenhoek lo observaba docenas y hasta centenares de veces con el propósito de estar seguro de que lo que veía no era efecto de la luz, el cansancio o algún otro agente otro que la realidad. Esta tendencia implicaba, claro, que en muchas ocasiones debía dedicar un microscopio a cada objeto que estudiaba. Así el construiría uno de sus aparatos y le pondría en el alfiler, digamos, un piojo (sobre los cuales efectuó cuantiosas observaciones). Ese microscopio sería entonces "el microscopio del piojo", el cuál sería utilizado muchas ocasiones durante meses sin albergar a nada mas que al piojo. Si durante dicho periodo se cruzaba con algún vecino y lo asaltaba el antojo de poner una de las cejas de éste bajo otra lente, construiría un nuevo microscopio que sería "el microscopio de la ceja del vecino" (según parece, a Leeuwenhoek no le quitaba el sueño el andar por la calle con unas pequeñas pinzas en su bolsillo por si se cruzaba con alguien con algo digno de observarse; en cuyo caso se lo arrancaría sin mayor protocolo, lo que contribuyó a su fama de "excéntrico" entre sus conciudadanos). Luego estos dos aparatos estarían en su cuarto de estudio (en la parte trasera de su tienda, la cual era atendida por su hija ya que su inteligente padre prefería escudriñar las patas del piojo que hablar de los últimos chismes con los clientes) junto con muchos otros a los cuales se les prestaría atención de cuando en cuando.


Dibujo de la estructura fina de un corte laminar de madera.

Pero en sí, no era hasta después de muchas observaciones, de verlos con varios tipos de luz, a diferentes horas y ángulos que se dedicada a dibujarlos y escribir anotaciones sobre sus objetos de estudio.

Entre todo lo que se puede mencionar de Leeuwenhoek, esto es lo que me parece mas relevante, ya que en esa era de nacientes campos de estudio y ciencias en pañales, mucho faltaba por hacer para lograr producir resultados confiables que hayan pasado todo el escrutinio que exige la ciencia.

En este caso no me preocuparé por llegar a una conclusión ya que la entrada en un blog no puede llegar a la extensión en que se ha de tratar a quién puede llenar un libro entero, tal como Leeuwenhoek. Solo diré que lo que mas le admiro es lo escrupuloso que fue a la hora de registrar lo que estudiaba y dejaré al lector que siga investigando sobre este personaje y lea de él lo que mas le agrade, ya sea el estudio de sus cuadernos de notas y dibujos, sus escritos sobre la conducta de los "animalúsculos" y la composición de la suciedad encontrada entre los dientes, o las curiosas historias que rondan sobre la peculiar conducta de nuestro holandés ante los respetables señores jueces, obispos y alcaldes que lo honraban con el hecho de ir ellos hasta su tienda y los cuales eran ignorados durante horas por que las antenas de las hormigas eran mas interesantes (para terrible vergüenza de la hija de Leeuwenhoek que se deshacía en atenciones) y eran recompensados después de su larga espera con una o dos ojeadas por los microscopios (por su puesto que no se los soltaba, sino que los detenía para que puedan ver) y de cuando en cuando, donando, repentina e involuntariamente, parte de su ser a la colección de sujetos de estudio al caer víctimas de sus pinzas.


Leeuwenhoek en su estado natural, en su cuarto de estudio usando uno de sus microscopios.

Así que no tengan reparo en detenerse de sus actividades para observar las alas del nuevo bichito que revolotea a su alrededor, de seguro serán mas interesantes que cualquier discurso presidencial.

P.D: A continuación dejo un espacio en blanco, para que puedan usar la luz del monitor para atraer insectos en la noche. Solo coloquen el monitor en el exterior y apaguen cualquier otra fuente luminosa, en unos momentos algún curioso animalillo volador rondará en las cercanías y podrán observar su estructura y conducta.






















Fin del espacio "atrae-insectos".

sábado, 25 de julio de 2009

Historia Mundial 10 El nuevo mundo

Eon Fanerozoico (actual)
Era Paleozoica
Periodo Cámbrico, de hace 542 a 488 millones de años.


Desde el inicio del Cámbrico, ya nada fue igual. Después del largo periodo de aislamiento impuesto durante el periodo Criogenico que llevó a un distanciamiento genético de las poblaciones de cada especie y de la re-ocupación del mundo durante el periodo Ediacárico. Se tenia un planeta con una biósfera muy diferente a cualquier otro momento en la historia. Ahora una gran variedad de especies macroscópicas diferentes habitaban una gran diversidad de habitats y los cambios de los últimos eones generaban un ambiente nuevo en la Tierra.


Mapa de la Tierra durante el Cámbrico, Se pueden ver las grandes extensiones de mares someros en aguas ecuatoriales y tropicales.

Por primera vez se tenía acceso a depósitos de calcio sustanciales, el mar y le aire estaban llenos de oxigeno y grandes extensiones de mares poco profundos albergaban a los nuevos animales. Todo esto dio origen al escenario típico del Cámbrico, un mar somero y amplio con aguas donde los animales disponían de mucho oxigeno y calcio, las plantas de abundante luz y espacio para crecer. Esto permitió a las plantas aumentar su tamaño y generar aún mas oxigeno, lo que dió a los animales la posibilidad de contener una gran masa celular impulsada por la oxidación como método de obtención de energía. Adicionalmente la disponibilidad de calcio permitió la generación de estructuras de protección (caparazones y conchas).




Biodiversidad durante y después el Cámbrico. Arriba, cantidad total de familias. Abajo, separado por grupos.

Así, del viejo mundo, donde los seres vivían en relativa tranquilidad con sus vecinos, donde se alimentaban por medio de la filtración y tenían cuerpos blandos, sin protección y por lo general de movilidad limitada. Se pasa a una biósfera donde se dispone de mucha energía para moverse, donde se inicia de manera marcada la carrera armamentista que define la biósfera hasta nuestros días. El juego de la presa y depredador llegaba a un nuevo nivel.


Escena típica del mar Cámbrico. Un anomalocaris debora un trilobite recién capturado. Un opabinia de cinco ojos y una especie de "garra" y un wiwaxia cubierto de espinas y placas se ven en el fondo.

Ya no bastaba con estar esperando que la comida callera sobre uno o que pasara flotando, ahora se tenía que nadar, y hacerlo lo más rápido posible, aparecen los primeros dientes y garras para sujetar a las presas, también los primeros escudos y espinas para defenderse. Inicia la evolución de los primeros sistemas respiratorios activos, -ya no solo dejes que el oxigeno se filtre por tu piel, ahora succiona agua y retira el oxigeno a la fuerza-.


Otra escena de cacería de un anomalocaris en las cercanias del fondo marino.

Los primeros depredadores requerían nadar tras de las presas y las presas escapar, cada uno competía por tener un sistema respiratorio mas eficiente. Los depredadores aumentaban el número y tamaño de los dientes, mientras que las presas la longitud de las espinas y el grosor de sus escudos.


Uno de los habitantes mas extraños del Cámbrico, el Alucigenia es un fosil tan extraño que no se sabe si esta completo o no. Esta es una reconstrucción posible.

En este periodo aparecen los primeros órganos sensores avanzados, los primeros ojos fueron burdos receptores de luz incapaces de formar imágenes, solo servían para saber donde esta "arriba" y "abajo" (de donde viene la luz del sol es "arriba"). Pero no tardaron mucho en adquirir la habilidad de formar imágenes, en localizar a la presa y distinguir al depredador.


Entre los seres mayoritarios del Cámbrico, los trilobites fueron de los mas numerosos, se conocen fosiles de miles de especies, era un grupo tan amplio como los insectos de hoy.

Durante el Cámbrico aparece el primer gran depredador del mundo, en la misma lista donde pondríamos al Tigre de Bengala, al Tiranosaurio Rex y el Tiburón Blanco, estaría el Anomalocaris. Medía casi un metro, que en su tiempo era enorme, tenía de los ojos mas avanzados, un método de propulsión muy eficiente que a pesar de su gran tamaño le daba una gran velocidad y una serie de "dientes" afilados en forma de espina que sellaban el destino de quién cayera en las dos estructuras parecidas a brazos con espinas que se proyectaban de su cabeza. Pero seres como el Wiwaxia se defenderían con su completa cubierta de placas duras y espinas (era una especie de puerco espín acorazado marino).

El resultado de la adición de la competencia al ambiente biológico ya presente a principios del Cámbrico fue la evolución de una gran cantidad de especies nuevas, pero a diferencia del periodo Adiacarico, cuando se dio la radiación de los acritarcos, ahora se dio radiación en casi todos los grupos de seres vivos, fue una "radiaciones de radiaciones", un evento llamado "explosión del Cámbrico" y ha sido lo mas importante que ha pasado en la biósfera terrestre desde que inicio el dominio del DNA sobre el RNA.

Durante esta "explosión" aparecen no solo nuevas especies, sino géneros enteros. Por ejemplo, es cuando se diversifican los Trilobites, uno de los cuatro grupos de Artropodos, los otros tres son los Insectos, Aracnidos y Crustaceos. Imaginen la riqueza biológica de un grupo tan variado como los insectos actuales y comprenderán lo relevante que fueron los trilobites. Aparecen también (aunque solo con unos pocos ejemplares) los Cordados, es decir el grupo al cual pertenecemos los vertebrados. Esto es otro punto de referencia para la riqueza biológica del Cámbrico, piensen en todos los seres vertebrados de hoy, los tigres, leones, perros, humanos, ballenas, peces, tiburones, cebras, etc, etc. Durante el Cámbrico solo se contaban con unos pocos representantes (como el Pikaia) y cualquier otro animal vecino sería muy probablemente de otro grupo muy diferente.


Marella Esplendis, un animal bastante pequeño y sin embargo con ejemplos fosiles muy bien conservado. La estructura de este diminuto ser nos muestra lo complejos que eran ya los animales en esta época.

Entre los muchos grupos que aparecieron, solo algunos han sobrevivido. Y es importante revelar que desde entonces ningún nuevo filo (filo es el grupo mas básico en que se organizan los animales, por ejemplo los Cordados) a aparecido. Así, como podemos concluir, el Cámbrico fue el periodo de innovación genética mas relevante en la historia de la vida en la Tierra y es por esto que marco a la biósfera, desde entonces la fauna que existe es la llamada "fauna Cámbrica" toda basada en el mismo tipo de diseño de los animales (órganos internos formados por membranas y encapsulados dentro de mas membranas).

De todos los periodos en la historia, este debió de ser uno de los mas interesantes ( o para mí, el mas interesante) desde un punto de vista biológico. Millones de especies y filios diferentes, cientos de grupos y miles de subgrupos, una diversidad biológica que nunca se tendría de nuevo. Un mundo tan diverso que haría al actual parecer monótono.

Después de la explosión del Cámbrico, varias extinciones masivas reducirían la variedad existente en la biósfera, pero la tendencia general impuesta prevalecería; una cadena alimenticia basada en depredación y seres compuestos de sistemas compuestos de órganos.

Para terminar valdría la pena decir, que entre los muchos seres que aparecen en los mares del Cámbrico, uno es de especial relevancia para nosotros, el Pikaia. Este animalito nadador que parecía un gusano a medio aplastar fue de los primeros vertebrados (en realidad solo tenía una serie de anillos de cartílago vagamente similares a una columna vertebral) y es en consecuencia nuestro antepasado. El lugar del Pikaia en la cadena alimenticia no fue muy relevante, lo mas probable es que el Anomalocaris se la pasara en espera de encontrar un Pikaia desprevenido. Pero la estructura del Pikaia, el apoyar los músculos en esos anillos de cartílago, tener un sistema nervioso que le permitía reaccionar rápidamente y su forma aplanada le permitían suficiente velocidad como para escapar del Anomalocaris y buscar refugio.


El Pikaia, ancestro de los vertebrados, desde peces hasta hamsters y humanos, para todos este ser es un abuelo lejano.

Durante el Cámbrico, nadie hubiera dicho que el pequeño y no muy impresionante Pikaia sería uno de los mas prolíficos seres y que el gran y poderoso Anomalocaris quedaría en el olvido.

domingo, 19 de julio de 2009

Todo un clásico

Se cumplen 40 años de la llegada del hombre a la Luna. Y como ya es tradición, se tratará en este blog algo al respecto. En particular me gustaría hablar sobre lo que implico la misión Apollo, no desde un punto de vista astronaútico, o social, o con respecto a la competencia entre las dos super potencias, me gustaría hablar de los que implico físicamente. Es decir, ver la misión Apollo como una aplicación de la física.


Imagen de los cohetes Saturno V de las diversas misiones Apollo y la sucesora Skylab.

En primer lugar pensemos en lo necesario par aun viaje espacial. Claro, propulsión, mucha, mucha propulsión, para resolver esto, lo clásico han sido los cohetes químicos (ahora se usan ocasionalmente los motores iónicos y se están diseñando cohetes nucleares y velas solares) que aportan una enorme fuerza durante un periodo de tiempo reducido. Adicionalmente los cohetes químicos funcionan bajo el principio de hacer explotar "algo" y arrojar ese "algo" con la misma fuerza de la exploción, por lo que se debe cargar mucho de ese "algo" abordo, en el caso del proyecto Apollo, el "algo" es decir el combustible fue oxigeno, hidrógeno y compuestos derivados del keroseno.


Separación de la primer etapa del Saturno V, ya sin combustible no hay razón para seguir llevándolo.

La necesidad de transportar tanto combustible explica las extrañas proporciones de los cohetes y practicamente todas las naves espaciales actuales, casi todo el volumen inicial de la nave esta compuesto de tanques de combustible, los cuales se van desechando conforme se vacían.

Pero aparte de propulsión y de los muy obvios sistemas de soporte de vida, se requiere de algo que es vital, control. Sin la habilidad de control la nave, todo el combustible y capacidad de soporte de vida son inútiles. Y aquí es donde nos a de llamar la atención la tecnología del Apollo. El componente principal para controlar una nave es la computadora de abordo, y en el caso del Apollo esta fue de capacidad muy limitada, aunque en su tiempo fue todo un logro tecnológico.


Evolución del Saturno-Apollo, cada nuevo modelo cargaba mas combustible y lo explotaba mas rápido, generando mayor potencia.

Construida bajo pedido especial en el MIT (Massachusets Institude of Technology), el aparatito de 35 kilos y que gastaba 70 watts tenía una velocidad de 2 MHz (si, leyó bien), una RAM de 2 KB (también leyó bien) y una memoria fija (ROM) de 36K (¿que quieren? eran los 60´s). Entonces uno se pregunta, ¿como se las arreglaron para hacer todos los cálculos necesarios considerando que dependían mucho en resultados exactos?


Computadora de guía y control del Apollo 11. Todo un logro tecnológico en su época.

Ya habíamos hablado de los triunfos y limitantes de la física clásica y su tendencia determinista. Y el viaje del Apollo fue uno de los mejores ejemplos de triunfos. La forma en que se navegó, fue planeada desde antes del lanzamiento del cohete. Todo el trayecto estaba ya predestinado, no era como en el caso de un viaje en avión donde el piloto tiene que hacer constantes ajustes y tomar decisiones para resolver situaciones inesperadas. En los vuelos espaciales, al no estar sujetos a efectos de fricción o cualquier otra cosa que no sea la gravedad, se "maneja" usando únicamente la gravedad. Por lo que todo consiste en saber cuando y desde donde lanzar el cohete.

Por lo tanto, si uno tiene una computadora limitada a unas cuantas operaciones por minuto, se ha de limitar el uso de tal maquina a correcciones menores. En sí toda la trayectoria del Apollo estaba ya determinada desde el momento del lanzamiento, la tripulación solo se tenía que encargar de activar la computadora en los momentos adecuados para que esta a su vez disparara los motores de forma correcta.


Trayectoria de la nace Apollo 11, regulada por la interacción gravitatoria entre la nave, la Tierra y la Luna.

El viaje entero fue un ejemplo de aplicación de física clásica en todo su explendor ( tendrá siglos de antiguedad, pero funciona muy bién ), así que en cierto sentido es cierto lo que se dijo en la misión Apollo 13, "el Sr. Isaac Newton esta en el asiento del chofer".



Si creen que una trayectoria a la Luna regulada por la gravedad es compleja, vean esta a un par de cometas.


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sábado, 4 de julio de 2009

Historia mundial 9 El final de un mundo

Eón Proterozoico
Era Neoproterozoica
Periodo Ediacárico de hace 630 a 542 millones de años.


En las primeras dos etapas de la era Neoproterozoica el mundo había sufrido una serie de cambios que marcarían a la biósfera para siempre. El primer lugar, una radiación se presentó en los acritarcos durante el periodo Tónico, luego durante el Criogénico dos fuertes glaciaciones cubren el planeta de hielo aislando a los pocos supervivientes en regiones circundantes de las chimeneas geotérmicas. Estos dos factores plantearon un cambio forzado en la biósfera. Durante la radiación de los acritarcos, muchas nuevas especies aparecen en la Tierra, y al quedarse aisladas durante las siguientes glaciaciones, poblaciones diferentes quedan aisladas, evolucionando así, en diferentes rutas.


El planeta Tierra, a mediados del periodo Ediacárico. El mapa es dominado por el océano Panthalasico

Para el comienzo del Ediacárico, muchas especies nuevas se encontraban en los mares primitivos, y durante este periodo el mundo cambia de nuevo para recuperarse de las glaciaciones. Y entre las características de este periodo se destaca el inicio de la formación de depósitos de minerales ricos en calcio y una elevación en el nivel de oxigeno en el mar y subsecuentemente en la atmósfera.


Un fósil del Ediacarico en la típica forma de hoja, este ser vivo llamado Charnia aún no esta clasificado con seguridad como planta o animal.

Al tener tantas especies nuevas la oportunidad de explorar nuevos confines del mar, antes llenos de hielo se dio la oportunidad para que muchas de las especies continuaran evolucionando, pero ahora, en lugar de vivir en zonas aisladas, lo hacían en regiones llenas de otras criaturas donde la competencia era intensa, y de esa manera se vieron forzadas a desarrollar una variedad de nuevas adaptaciones.


Dos ejemplos de fósiles de animales con pequeñas capas rígidas. La criatura a la derecha (Spriggina Floundensi) muestra una estructura similar a un caparazón en el extremo derecho y es un probable ancestro de los trilobites.

Entre los seres que vivieron durante este periodo se encuentran algunos de los primeros seres macroscópicos claramente modernos, aunque la separación entre plantas y animales aun no era tan clara.


Otros dos ejemplos de terricolas del Ediacárico, arriba un Charniodiscus Arboreus, criatura que se anclaba al suelo marino, como las plantas, pero que alimentaba de lo que atrapaba de lo que filtraba del agua, como los animales, se le clasifica en el reino "Incertae sedis" que quiere decir "lugar incierto" (forma elegante y peleontologicamente correcta de decir en latin "no se que es esta cosa"). Y abajo, un Kimberella, una especie de molusco (no demostrado) que fue el primer animal en contener una cavidad interna, su relación con seres posteriores aún esta en discución.

Así, durante este periodo se planeta el escenario para el momento mas crucial de la vida en la Tierra y uno de los momentos mas importantes del planeta. Las nuevas especies, los nuevos depósitos minerales y la atmósfera con cada vez mas oxigeno fue lo que permitió que se generan las condiciones para la nueva Tierra. El final del Ediacárico concuerda con la última de las grandes glaciaciones, no tan imponente como las dos del Criogenico, pero aún así de importancia, y por lo tanto con el inicio de un periodo de estabilidad en la Tierra que permitió el inicio de ese momento tan crucial que cambiaría al planeta para siempre.......el Cámbrico.


Paisaje de un mar poco profundo (por lo tanto fertil) del Ediacárico. Estos fueron lo últimos paisajes de la vieja Tierra, de los tiempos tranquilos de seres blandos y un vida tranquila que se ganaba filtrando alimento del agua, cuando los colmillos no exitían y los exoesqueletos eran un lujo. Los últimos tiempos antes del Cámbrico.

¿Marte del tamaño de la luna?

Desde hace algunos años ha estado circulando un email donde se asegura que Marte se verá del tamaño de la luna. Y desde entonces la gente me pregunta si es cierto. Curiosamente algunas personas me lo han preguntado todos estos años (la misma persona). Así que veamos de una vez por todas por qué es que Marte NO se verá del tamaño de la Luna, ni este año ni en ningún otro en la historia.

En primer lugar entendamos lo que queremos hacer, ver si Marte podría verse del tamaño angular de la Luna. El tamaño angular es una medida de que tan grande se ve algo, digamos, la distancia angular el horizonte al punto mas alto del cielo (zenit) son 90º (grados), la extensión del cielo completo es 180º. Por lo que un objeto como la Luna o el Sol será de algún tamaño angular dado que dependerá de su tamaño real y su distancia. Por ejemplo, el Sol es mucho mas grande que la Luna, pero como está mucho mas lejos, sus tamaños angulares son casi iguales.

Veamos primero el tamaño de la Luna, en especial queremos ver que tan chica se podría llegar a ver la Luna desde la Tierra. Si consideramos que la órbita de la Luna es elíptica (como todas las órbitas) veremos que en diferentes fechas la Luna podría verse de diferente tamaño. A lo largo de su órbita la luna varia en tamaño angular de un poco menos de 30 a mas de 33 minutos de arco. Por lo tanto el tamaño de la Luna no varia mucho del medio grado.


Diferencia en tamaño de la Luna durante el apogeo y perigeo, los momentos de mayor y menor distancia a la Tierra.

Nota: Un grado (1º) es igual a 60 minutos de arco (60') y un minuto de arco es igual a 60 segundos de arco (60") por lo que 1º=3600" y 0.5º=30'=1800".

Mientras que Marte variará mas de tamaño ya que su distancia a la Tierra cambia mucho mas que en el caso de la Luna. Marte es un planeta exterior, lo que quiere decir que esta mas lejos del sol que lo que está la Tierra, y su distancia promedio al sol es de 1.5 UA (Unidades Astronómicas) mientras que la de la Tierra es 1 UA. Cuando Marte se encuentra mas lejano a nuestro planeta (de hecho, del otro lado del sol) se le llama conjunción, y cuando está mas cercano es la oposición. Por lo tanto, cuando Marte se vea mas grande será durante la oposición.


Diagrama de las órbitas de Marte y la Tierra, mostrando los tamaños comparativos y los puntos de menor y mayor distancia.

De la imagen anterior, vemos que la distancia máxima entre la Tierra y Marte es de 2.5 UA y la mínima de 0.5, por lo que habremos de averiguar de que tamaño se ve Marte a 0.5 UA. Pero como las órbitas de ambos planetas son elípticas, tendremos una variación aún durante las oposiciones. Veamos algunos ejemplos del tamaño angular de Marte en diferentes posiciones.


Comparación del tamaño angular de Marte según se ve desde la Tierra. Oscila entre los 3.5 y 25 segundos de arco.

Como se puede ver, aún durante las oposiciones favorables, como la del 2003 (y 2004) Marte tiene un tamaño angular de unos 25" (25 segundos de arco) es decir menos de la mitad de un minuto de arco, y la Luna al verse mas pequeña no baja mucho de los 30' (minutos de arco).

Por lo tanto, aun cuando sus tamaños son mas parecidos, Marte es 60 veces mas pequeño que la Luna.

Entonces, NO, Marte NO se verá del tamaño de la Luna.


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miércoles, 1 de julio de 2009

Historia Mundial 8 Algo raro esta pasando

Eón Proterozoico
Era Neoproterozoica
Periodo Tónico de hace 1,000 a 850 millones de años

El breve período Tónico estuvo a punto de ser un periodo aburrido mas donde lo único relevante era el movimiento de continentes de un lado al otro (se separó el supercontinente Rodinia). Pero durante estos 150 millones de años se dio un fenómeno del que quedaron huellas, algo que nunca antes había ocurrido. Se dio la primera de las radiaciones de los acritarcos.

A grandes rasgos, los acritarcos, son una clasificación de fósiles, en realidad es una forma de agrupar a todos aquellos micro-fósiles que no tengan alguna otra clasificación, una especie de "bolsa de sobrantes".


Mapa de la Tierra durante el proterozoico, los puntos rojos indican donde se han encontrado depósitos que se forman solo en la presencia de glaciares.

Y el decir que ocurrió una radiación de acritarcos no implica que estos emitían partículas peligrosas o que brillaban en la oscuridad. Cuando en paleontología se dice que un grupo de organismos presenta "radiación" es por que en un periodo corto (geológicamente hablando) aparecen muchas especies nuevas de ese grupo. Por lo que la radiación de los acritarcos es un periodo en el cual aparecen en los registros fósiles una gran cantidad de estos seres. Lo que implica que o se vieron favorecidas las condiciones para la fosilización (permitiendo a mas especies dejar ejemplares fosilizados) o evolucionan muchas especies nuevas, implicando algún cambio importante en la biósfera.

En el caso de la primer radiación de los acritarcos, no se han encontrado evidencias de algún mejora en las condiciones de fosilización por lo que se interpreta esto como un periodo de rápida aparición de especies microscópicas. Y esto no nos ha de sorprender mucho, el causante fue Rodinia, el supercontinente que se separó.

Al estar casi toda la tierra en un solo cuerpo continental, se genera un solo océano, y por consecuencia una serie de ecosistemas que dependen de la profundidad y latitud (que tan al norte o sur esta un punto dado). Pero al separarse en varios continentes divididos por cuerpos de agua, océanos o mares, se generan una variedad de nuevos ecosistemas, por ejemplo, se pueden tener dos o tres lugares con la misma profundidad y latitud pero en diferentes mares. Por lo que varias especies tienen la oportunidad de competir en un ambiente nuevo.


Periodo Criogénico, de hace 850 a 630 millones de años.


El periodo Criogénico se caracterizó por,.... exacto, el frio. Durante este periodo el planeta entero de vio envuelto en una serie de glaciaciones concecutivas, las dos mas intensas, la Sturniana y la Marinoan/Varanger duraron de hace 700 a 750 y 660 a 635 millones de años respectivamente.


Mapas de la extensión y profundidad del hielo, temperatura y precipitación durante el proterozoico.

La causa de esto fue la formación, aunque sea temporal, de otro supercontinente, Pannotia. El efecto de esto fue el detener momentaneamente la actividad tectónica responsable de la emisión de bióxido de carbono, con lo cuál se redujo la cantidad de este gas y en consecuencia bajó mucho la temperatura.

Lo relevante de estas glaciaciones es que a diferencia de las mas recientes, las capas de hielo se extendieron casi hasta el ecuador. Sumiendo a la Tierra en un episodio llamado "Tierra bola de nieve". En este punto es necesario aclarar que aún existe discución sobre la naturaleza de las glaciaciones, en si fueron globales o lacalizadas (un solo glaciar enorme o muchos mas pequeños) no se duda sobre que hayan ocurrido.

Pero aún mas interesante que el hecho de que el planeta estaba cubierto de hielo, es el hecho de que fue durante este periodo cuando la vida estuvo mas cerca de desaparecer. Durante estos tiempos se dio la mas grave de las extinciones masivas. Nunca había, ni volvería a estar, la Tierra tan cerca de quedarse sola, durante varios millones de años, la Tierra parecía un desierto estéril a 50 grados bajo cero.

Ahora, veamos que pasa si reunimos lo que llevamos hasta ahorita de la era Neoporterozóica, primero, un supercontinente de separa, genera muchos ecosistemas y evoluciona una gran variedad de especies de microorganismos, luego el mundo entero se congela y los glaciares cubren casi todo, reduciendo las zonas habitables a unos pocos "paquetes" en el mar que rodeaban a las fumarolas.


Fumarola oceánica. Estas están aún presentes en los océanos actuales, donde dos placas continentales se unen, con el equivalente a minivolcanes abajo del mar. Emiten una gran cantidad de agua muy caliente y rica en minerabels que sirve e alimento y fuente de energía a todo un ecosistema independiente de la luz solar. Estan fueron los últimos bastiones de la vida, ante la gran extinción.

Pero durandute este periodo de cambios y extinción de muchas especies aparecen algunas otras, por ejemplo, las primeras esponjas, que son de los seres mas viejos aun presentes en los océanos.

En la siguiente entrada de la serie "El final de un mundo", el periodo Ediacarico combina el resultado de los cambios de toda la era Neoproterozoica, y marca el último capítulo de la antigua Tierra.