martes, 22 de octubre de 2013

Tema 1 - Ej 6 - Wegener y la deriva continental

La teoría de la deriva continental es una teoría formulada por Alfred Wegener en 1912, tras una serie de observaciones, las cuales se traducían en que los diferentes continentes parecían encajar las unas con las otras, concluyendo que las masas continentales habían formado una única pieza, que al romperse, hizo que los continentes empezaran a separarse lentamente. Esa unica pieza se llamaba Pangea, y el océano que lo rodeaba, Pantalasa.





Pero antes, en 1885 y basándose en la distribución de floras fósiles y de sedimentos de origen glacial, el geólogo suizo Suess propuso la existencia de un supercontinente llamado Gondwana, que incluía India, África, Madagascar, Australia y  Sudamérica. Al considerarse que era muy difícil que ciertas plantas y fósiles fueran iguales en continentes distanciados a tantos kilómetros, los geólogos pensaron que los continentes habrían estado unidos.



Alfred Wegener nació en Berlín, en 1880. Se graduó en astronomía y obtuvo su doctorado en 1905. En 1908, fue nombrado profesor de meteorología de la Universidad de MarburgoEn 1910, Wegener se interesó en la idea de la deriva de los continentes, pues le impresionaba, la semejanza de las costas de los continentes situados en ambos lados del Atlántico sur. Vayamos a la deriva continental:

Como ya hemos dicho, Wegener habló de la existencia en la Antigüedad de un super continente llamado Pangea, que al romperse, hizo que sus partes (continentes) se separaran lentamente. A esto lo llamó deriva continental.
Wegener reunió muchas pruebas de distintas ciencias. Wegener utilizó como demostración la coincidencia de las costas de Africa y Sudamérica, como si fueran las piezas de un puzzle. No coincide solo la forma de las costas sino que, además, coinciden también los tipos de rocas y otras estructuras a ambos lados del atlántico. Wegener demostró también que lo mismo sucedía entre  la India, Australia, Sudamérica y sur de África y que esto sólo se explicaba si estas masas continentales habían estado unidas. También había pruebas paleontológicas (coincidencia de fósiles a uno y otro lado del Atlántico), paleoclimáticas (coincidencia de glaciaciones en Africa, América del Sur...), geológicas ("viejos granitos que existen entre Brasil y África), etc.
La deriva continental explicaba además la formación de las montañas. En el frente de los continentes en movimiento se formaron gigantescas arrugas: las cadenas de montañas. 
Wegener propuso un mecanismo para explicar la deriva. Argumentó que las fuerzas gravitacionales y el “empuje” de las mareas eran las que causaban el movimiento de los continentes. Pero Wegener presentó tales ideas como hipótesis o suposiciones, pues afirmó que "la cuestión de cuáles fuerzas habrían podido causar esos desplazamientos, pliegues y hendiduras, aún no puede responderse conclusivamente".

A Wegener lo criticaron los geofísicos y geólogos de los Estados Unidos y de Europa. Los geofísicos lo criticaban porque los cálculos sobre el movimiento de los continentes era inexacto. Por todo esto, Wegener no consiguió una plaza definitiva en Alemania y se trasladó a Graz, en Austria, donde fue más ampliamente reconocido.
Finalmente se le reconoció a Wegener su teoría. La deriva continental daria lugar a posteriores pruebas mas actuales que la confirmarían. Ademas apareció la Téctonica Global, que modificó un poco los mecanismos de Wegener acerca del movimiento de los continentes.

Bueno, pues hasta aquí una breve explicación de la Deriva Continental de Wegener. Hacerlo muy extenso implicaría entenderla peor y liar términos, por lo que yo creo que así se entiende mejor. Es muy importante conocer la deriva continental para conocer el origen de la estructura actual de la Tierra y de los continentes, asi que esta entrada es muy recomendable. El siguiente link te lleva a un video que explica un poco ese desplazamiento de los continentes.









Tema 1 - Ejercicio 2: El Big Bang y el inicio del Universo

Hay serias dudas sobre el origen del universo y del sistema solar. La teoria del Big Bang se remonta tan sólo a 1924, cuando Edwin Hubble demostró que nuestra galaxia no era la única sino que había muchas otras. Hubble calculó las distancias de la Tierra a las otras galaxias mediante métodos indirectos, calculando la luminosidad de las estrellas lejanas. En la actualidad sabemos que nuestra galaxia es sólo una de entre los varios cientos de miles de millones de galaxias que pueden verse con los modernos telescopios.

Hace 15.000 millones de años, nuestro universo comenzó con la mas fuerte explosión de todos los tiempos. El universo se expandió, se enfrió y se oscureció. Los átomos de energía se fueron alejando y asi, en miles de años, formando las galaxias. Los planetas surgirían de la fusión de átomos de elementos como el hidrógeno o el silicio. De acuerdo con las leyes de la física, los átomos de hidrógeno habían formado la materia y la vida. En los lagos y los océanos de muchos mundos, la luz del Sol destruyó moléculas que luego se unirían químicamente y estos experimentos darían lugar a una molécula que podía hacer copias de ella misma. Se dieron organismos unicelulares que se organizaron en colonias. Y aquí señores, empezó la evolución.


Cuando los astrónomos empezaron a estudiar, en los años veinte, las estrellas de otras galaxias, encontraron un hecho tremendamente peculiar: estas estrellas poseían los mismos conjuntos de colores que las estrellas de nuestra propia galaxia, pero desplazados todos ellos en la misma cantidad relativa hacia el color rojo. Para entender esto, debemos conocer primero el efecto Doppler. El efecto Doppler es la variación de la frecuencia de una onda producida por un móvil respecto de un receptor estático o en movimiento. Imaginemos entonces una fuente luminosa. En relación a su color real, la luz de un astro que se aproxima parece más azul; si se aleja, más roja. Durante los años veinte, se poseían telescopios gigantes que tenían que estar todo el día captando tomas del espacio y del universo. El telescopio concentraba la débil luz blanca de la galaxia en un espectómetro, donde se apreciaban los colores del arco iris. El espectro se registraba en unas pequeñas planchas de cristal. Lo que Hubble vio es el enrojecimiento que se daba en las tomas de las distintas galaxias (cuanto mas lejana mas enrojecimiento), afirmando que estas se alejan siguiendo el efecto doppler. En 1929 Hubble descubrió que el corrimiento de las galaxias hacia el rojo no es aleatorio, sino que es directamente proporcional a la distancia que nos separa de ellas, es decir, cuanto más lejos está una galaxia, a mayor velocidad se aleja de nosotros Esto significa que el universo no puede ser estático, como todo el mundo había creído antes, sino que de hecho se está expandiendo. La distancia entre las diferentes galaxias está aumentando continuamente.















La suposición de que el universo parece el mismo en todas direcciones, no es cierta en la realidad. En 1965, dos físicos norteamericanos de los laboratorios de la Bell Telephone en Nueva Jersey, Arno Penzias y Robert Wilson, estaban probando un detector de microondas extremadamente sensible. Penzias y Wilson se sorprendieron al encontrar que su detector captaba más ruido del que esperaban. El ruido no parecía venir de ninguna dirección en particular, pero era el mismo todos los días del año y a todas horas. Esto demostró que la radiación debía provenir de más allá del sistema solar, e incluso desde más allá de nuestra galaxia, pues de lo contrario variaría cuando el movimiento de la Tierra hiciera que el detector apuntara en diferentes direcciones. De hecho, sabemos que la radiación debe haber viajado hasta nosotros a través de la mayor parte del universo observable, y dado que parece ser la misma en todas las direcciones, el universo debe también ser el mismo en todas las direcciones, por lo menos a gran escala. Así, Penzias y Wilson tropezaron inconscientemente con una confirmación extraordinariamente precisa de la primera suposición de Friedmann, que fue el que dijo que el universo era el mismo en todas las direcciones.

 Penzias y Wilson


Aproximadamente al mismo tiempo, dos físicos norteamericanos, Bob Dicke y Jim Peebles, también estaban interesados en las microondas. Estudiaban una sugerencia hecha por George Gamow, relativa a que el universo en sus primeros instantes debería haber sido muy caliente y denso, para acabar blanco incandescente. Dicke y Peebles argumentaron que aún deberíamos ser capaces de ver el resplandor de los inicios del universo, porque la luz proveniente de lugares muy distantes estaría alcanzándonos ahora. Sin embargo, la expansión del universo implicaría que esta luz debería estar tan tremendamente desplazada hacia el rojo que nos llegaría hoy en día como radiación de microondas. Cuando Dicke y Peebles estaban estudiando cómo buscar esta radiación, Penzias y Wilson se enteraron del objetivo de ese trabajo y comprendieron que ellos ya habían encontrado dicha radiación. Gracias a este trabajo, Penzias y Wilson fueron galardonados con el premio Nobel en 1978, algo que resulta injusto para Dicke y Peebles, y tambien para Gamow.

Los cosmólogos consideran dos posibles escenarios para el futuro del universo. Si la densidad de masa del Universo se encuentra sobre la densidad crítica, entonces el Universo alcanzaría un tamaño máximo y luego comenzaría a colapsarse. Éste se haría más denso y más caliente nuevamente, terminando en un estado similar al estado en el cual empezó en un proceso llamado Big Crunch. Por otro lado, si la densidad en el Universo es igual o menor a la densidad crítica, la expansión disminuiría su velocidad, pero nunca se detendría. La formación de estrellas cesaría mientras el Universo en crecimiento se haría menos denso cada vez. El promedio de la temperatura del universo podría acercarse al cero absoluto (-273,15 °C). Los agujeros negros se evaporarían por efecto de la radiación de Hawking.
Las observaciones modernas de la expansión acelerada implican que cada vez una mayor parte del universo visible en la actualidad quedará más allá de nuestro horizonte de sucesos y fuera de contacto. Esta teoría sugiere que sólo los sistemas mantenidos gravitacionalmente, como las galaxias, se mantendrían juntos, y ellos también estarían sujetos a la muerte térmica a medida que el universo se enfriase y expandiese. Otras explicaciones de la energía oscura, llamadas teorías de la energía fantasma, sugieren que los cúmulos de galaxias y finalmente las galaxias mismas se desgarrarán por la eterna expansión del universo, en el llamado Big Rip.

Quien sabe, tal vez todo esto sea mentira, o tal vez no. Los religiosos extremistas creeran en el creacionismo, otros creeran como Hawking que el Big Bang se dio por azar. Yo tiro mas por el Big Bang, y espero con incertidumbre el futuro del universo, aunque tal vez no llegue a vivir nada interesante que ocurra ahi fuera.