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200.000 rayos: la erupción de Hunga en Tonga produjo el rayo más fuerte registrado

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200.000 rayos: la erupción de Hunga en Tonga produjo el rayo más fuerte registrado

Más de 200.000 rayos, representados por puntos azules, ocurrieron durante la erupción del volcán Hunga en Tonga el 15 de enero de 2022. Nuevos análisis de la intensidad de los rayos de la erupción han revelado que la tormenta volcánica fue la más intensa registrada y proporcionó nueva información sobre el progreso de la erupción. Crédito: Van Eaton et al. (2023), Cartas de investigación geofísica, doi: 10.1029/2022GL102341

La erupción produjo 2.600 destellos por minuto en su máxima intensidad. Los científicos usaron rayos para mirar dentro de la nube de ceniza, revelando nuevos detalles sobre la línea de tiempo de la erupción.

  • La erupción del 15 de enero duró al menos 11 horas, varias horas más de lo que se sabía anteriormente.
  • La columna produjo los rayos de mayor altitud jamás medidos, de 20 a 30 kilómetros (12 a 19 millas) sobre el nivel del mar.
  • Un rayo ‘navegó’ sobre olas gigantes que ondearon a través de la columna volcánica
  • Los datos de rayos revelan fases de erupción previamente desconocidas, informan el futuro monitoreo de peligro volcánico

La erupción del volcán Hunga en Tonga el 15 de enero de 2022 sigue batiendo récords. Según un nuevo estudio, la erupción creó una tormenta eléctrica «sobrealimentada» que produjo los rayos más intensos registrados. Hubo casi 200.000 destellos en la columna volcánica durante la erupción, con un máximo de más de 2.600 destellos por minuto, encontraron los investigadores.

Cuando el volcán submarino entró en erupción en el Océano Pacífico sur, generó una columna de ceniza, agua y gas magmático de al menos 58 kilómetros (36 millas) de altura. El penacho imponente proporcionó a los científicos información útil sobre la escala de la erupción, pero también oscureció la ventilación desde la vista del satélite, lo que dificulta el seguimiento de los cambios en la erupción a medida que se desarrollaba.

Tonga Hunga Volcanic Plume and Lightning Development Maps

Mapas de penacho volcánico y desarrollo de relámpagos el 15 de enero de 2022, con horas mostradas en UTC. La escala de grises proporciona alturas estereoscópicas de las nubes, los puntos azules muestran rayos detectados por matrices de radiofrecuencia terrestres durante el siguiente minuto y la escala de color púrpura-amarillo muestra rayos detectados ópticamente por el sensor GLM.

indica fotogramas con rayos detectados ópticamente. Se producen al menos cuatro anillos distintos de relámpagos entre las 4:16 a. m. y las 5:51 a. m., seguidos de un último anillo entre las 8:38 a. m. y las 8:48 a. m. El anillo inicial y más prominente (visible en las primeras cuatro imágenes) se concentró en el borde de ataque de una onda de gravedad en la nube paraguas superior. Los círculos rosados ​​delinean el anillo de rayos en dos fotogramas y muestran una tasa de expansión (promedio) superior a 60 ms−1. La advección del paraguas superior hacia el oeste comienza a revelar una nube de nivel inferior a las 05:37. Los polígonos discontinuos blancos delinean las ubicaciones de los relámpagos, mostrando su movimiento hacia el oeste con la nube paraguas estratosférica. Las islas locales están delineadas en negro. Crédito: Van Eaton et al. (2023), Cartas de investigación geofísica, doi: 10.1029/2022GL102341

Les données de foudre haute résolution provenant de quatre sources distinctes – jamais utilisées ensemble auparavant – ont maintenant permis aux scientifiques de scruter ce panache, de découvrir de nouvelles phases du cycle de vie de l’éruption et de mieux comprendre le temps étrange qu’il ha creado.

“Esta erupción desencadenó una tormenta eléctrica sobrealimentada como nunca antes habíamos visto”, dijo Alexa Van Eaton, vulcanóloga del Servicio Geológico de los Estados Unidos que dirigió el estudio. «Estos hallazgos demuestran una nueva herramienta que tenemos para monitorear volcanes a la velocidad de la luz y ayudar al USGS a notificar a las aeronaves sobre avisos de peligro de cenizas». El estudio fue publicado enCartas de investigación geofísica

que publica informes de alto impacto y formato corto con implicaciones inmediatas que abarcan todas las ciencias de la tierra y el espacio.

La tormenta se desarrolló porque la expulsión altamente energética de magma ocurrió en el océano poco profundo, dijo Van Eaton. La roca fundida vaporizó el agua de mar, que se elevó en el penacho y eventualmente formó colisiones electrizantes entre cenizas volcánicas, agua sobreenfriada y granizo. La tormenta perfecta para los relámpagos.
https://www.youtube.com/watch?v=G1buT1qWLNk

Más de 200.000 rayos, representados por puntos azules, ocurrieron durante la erupción del volcán Hunga en Tonga el 15 de enero de 2022. Nuevos análisis de la intensidad de los rayos de la erupción han revelado que la tormenta volcánica fue la más intensa registrada y proporcionó nueva información sobre el progreso de la erupción. Crédito: Van Eaton et al. (2023), Cartas de investigación geofísica, doi: 10.1029/2022GL102341

Al combinar datos de sensores que miden la luz y las ondas de radio, los científicos rastrearon los rayos y estimaron su altura. La erupción produjo poco más de 192 000 destellos (compuestos por casi 500 000 impulsos eléctricos), alcanzando un máximo de 2615 destellos por minuto. Algunos de estos destellos alcanzaron alturas sin precedentes en la atmósfera terrestre, entre 20 y 30 kilómetros (12 a 19 millas) de altura.

«Con esta erupción, descubrimos que las columnas volcánicas pueden crear las condiciones para los rayos mucho más allá del ámbito de las tormentas meteorológicas que hemos observado anteriormente», dijo Van Eaton. «Resulta que las erupciones volcánicas pueden crear rayos más extremos que cualquier otro tipo de tormenta en la Tierra».

El rayo proporcionó información no solo sobre la duración de la erupción, sino también sobre su comportamiento a lo largo del tiempo.

“La erupción duró mucho más que la hora o dos observadas originalmente”, dijo Van Eaton. «La actividad del 15 de enero creó penachos volcánicos durante al menos 11 horas. En realidad, solo al observar los datos de los rayos pudimos extraer eso».

Los investigadores observaron cuatro fases distintas de actividad eruptiva, definidas por las alturas de las plumas y las tasas de rayos a medida que subían y bajaban. El conocimiento obtenido al vincular la intensidad de los rayos con la actividad eruptiva puede proporcionar un mejor monitoreo y predicción de los peligros de la aviación durante una gran erupción volcánica, incluido el desarrollo de nubes y el movimiento de cenizas, dijo Van Eaton. Es un desafío importante obtener información confiable sobre las columnas volcánicas al comienzo de una erupción, especialmente para volcanes submarinos remotos. Aprovechar todas las observaciones de largo alcance disponibles, incluidos los rayos, mejora la detección temprana para mantener a los aviones y las personas fuera de peligro.

«No fue solo la intensidad de los rayos lo que nos atrajo», dijo Van Eaton. Ella y sus colegas también estaban intrigados por los anillos concéntricos de rayos, centrados en el volcán, que se expandían y contraían con el tiempo. «La magnitud de estos anillos de relámpagos nos dejó boquiabiertos. Nunca antes habíamos visto algo así, no hay nada igual en las tormentas meteorológicas. Se han observado anillos de relámpagos individuales, pero no múltiples, y son pequeños en comparación.

La intensa turbulencia a gran altura fue nuevamente responsable. El penacho inyectó tanta masa en la atmósfera superior que envió ondas a través de la nube volcánica, como guijarros cayendo en un estanque. Los relámpagos parecían «surfear» estas olas y moverse hacia afuera en anillos de 250 kilómetros de ancho.

Como si todo eso no fuera suficiente para hacer fascinante esta erupción, representa un estilo de vulcanismo conocido como freatopliniano, que ocurre cuando un gran volumen de magma entra en erupción a través del agua. Anteriormente, este estilo de erupción solo se conocía a partir de registros geológicos y nunca se había observado con instrumentos modernos. La erupción de Hunga cambió todo eso.

«Fue como desenterrar un dinosaurio y verlo caminar a cuatro patas», dijo Van Eaton. «De alguna manera te quita el aliento». Referencia: «Anillos de rayos y ondas de gravedad: destellos de la columna de erupción del volcán Hunga gigante en Tonga el 15 de enero de 2022» por Alexa R. Van Eaton, Jeff Lapierre, Sonja A. Behnke, Chris Vagasky, Christopher J. Schultz, Michael Pavolonis , Kristopher Bedka y Konstantin Khlopenkov, 20 de junio de 2023,Cartas de investigación geofísica
.

DOI: 10.1029/2022GL102341

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Nuevos descubrimientos revelan vínculos antiguos entre humanos y neandertales

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Nuevos descubrimientos revelan vínculos antiguos entre humanos y neandertales

Los humanos modernos se han cruzado con los neandertales durante más de 200.000 años, informa un equipo internacional dirigido por Josh Akey de la Universidad de Princeton y Liming Li de la Universidad Southeastern. Akey y Liming Li identificaron una primera ola de contacto hace unos 200 a 250 000 años, otra hace 100 a 120 000 años y la más grande hace unos 50 a 60 000 años. Utilizaron una herramienta genética llamada IBDmix que utiliza IA, en lugar de una población de referencia de humanos vivos, para analizar 2.000 humanos vivos, tres neandertales y un denisovano. Crédito: Matilda Luk, Universidad de Princeton

El genetista Joshua Akey afirma que los humanos modernos y los neandertales interactuaron durante un período de 200.000 años.

Una nueva investigación genética revela extensos cruces e interacciones de larga data entre neandertales, denisovanos y humanos modernos, lo que sugiere una historia más integrada de lo que se pensaba anteriormente y respalda las teorías de la asimilación de los neandertales en las poblaciones humanas modernas.

Desde el descubrimiento de los primeros huesos de neandertal en 1856, la curiosidad por estos antiguos homínidos ha seguido creciendo. ¿En qué se diferencian de nosotros? ¿Qué tan similares son a nosotros? ¿Se llevaban bien nuestros antepasados ​​con ellos? ¿Lucharon contra ellos? ¿Les gustaron? El reciente descubrimiento de un grupo llamado denisovanos, un grupo similar al neandertal que habitó Asia y el sur de Asia, ha añadido una serie de preguntas.

Hoy, un equipo internacional de genetistas y expertos en inteligencia artificial está trabajando para agregar nuevos capítulos a la historia compartida de los homínidos. Dirigidos por Joshua Akey, profesor del Instituto Lewis-Sigler de Genómica Integrativa de Princeton, los investigadores descubrieron una historia de mezcla e intercambio genético que sugiere una conexión mucho más estrecha entre estos primeros grupos humanos de lo que se pensaba anteriormente.

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«Esta es la primera vez que los genetistas han identificado múltiples oleadas de mezcla entre humanos modernos y neandertales», dijo Liming Li, profesor del Departamento de Genética Médica y Biología del Desarrollo de la Universidad del Sureste en Nanjing, China, quien realizó este trabajo como investigador. investigador asociado en el laboratorio de Akey.

«Ahora sabemos que durante la mayor parte de la historia de la humanidad tuvimos contacto entre los humanos modernos y los neandertales», dijo Akey. Los homínidos, nuestros ancestros más directos, se separaron del árbol genealógico de los neandertales hace unos 600.000 años y luego desarrollaron nuestras características físicas modernas hace unos 250.000 años.

Interacción continua durante milenios

“Desde entonces hasta la desaparición de los neandertales -es decir, durante unos 200.000 años- los humanos modernos interactuaron con las poblaciones de neandertales”, afirmó.

Los resultados de su trabajo aparecen en el número actual de la revista. Ciencia.

Los neandertales, antes estereotipados como lentos y estúpidos, ahora son vistos como hábiles cazadores y fabricantes de herramientas, que curaban las heridas de otros con técnicas sofisticadas y estaban bien adaptados para prosperar en el frío europeo.

(Nota: Todos estos grupos de homínidos son humanos, pero para evitar decir «humanos neandertales», «humanos Denisova» y «versiones tempranas de nuestra propia especie de humanos», la mayoría de los arqueólogos y antropólogos utilizan las abreviaturas neandertales, denisovanos y humanos modernos. )

Utilizando los genomas de 2.000 humanos vivos, así como de tres neandertales y un denisovano, Akey y su equipo mapearon el flujo de genes entre grupos de homínidos durante el último cuarto de millón de años. Los investigadores utilizaron una herramienta genética que diseñaron. algunos años Hace unos años se desarrolló un nuevo método llamado IBDmix, que utiliza técnicas de aprendizaje automático para decodificar el genoma. Investigadores anteriores se basaron en comparar genomas humanos con una «población de referencia» de humanos modernos que se pensaba que tenían pocos o ningún neandertal o denisovano. ADN.

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El equipo de Akey estableció que incluso los grupos a los que se hace referencia, que vivían a miles de kilómetros al sur de las cuevas de Neandertal, tienen rastros de ADN neandertal, probablemente transportados hacia el sur por los viajeros (o sus descendientes). Con IBDmix, el equipo de Akey identificó una primera ola de contacto hace unos 200 a 250.000 años, otra hace unos 100 a 120.000 años y la más grande hace unos 50 a 60.000 años.

Revisión de modelos de migración humana.

Esto contrasta marcadamente con los datos genéticos anteriores. “Hasta la fecha, la mayoría de los datos genéticos sugieren que los humanos modernos evolucionaron en África hace 250.000 años, permanecieron allí durante los siguientes 200.000 años y entonces «Decidieron dispersarse fuera de África hace 50.000 años y poblar el resto del mundo», dijo Akey.

«Nuestros modelos muestran que no hubo un largo período de estancamiento, sino que poco después de la aparición de los humanos modernos, emigramos de África y regresamos a África también», afirmó. “Para mí, esta historia es una historia de dispersión, del hecho de que los humanos modernos se movieron y se encontraron con neandertales y denisovanos mucho más a menudo de lo que pensábamos anteriormente. »

Esta visión de la humanidad en movimiento coincide con investigaciones arqueológicas y paleoantropológicas que sugieren intercambios culturales y de herramientas entre grupos de homínidos.

La idea clave de Li y Akey era buscar ADN humano moderno en los genomas de los neandertales, y no al revés. «La gran mayoría del trabajo genético durante la última década se ha centrado en cómo el apareamiento con los neandertales afectó los fenotipos humanos modernos y nuestra historia evolutiva, pero estas preguntas también son relevantes e interesantes en otros aspectos», dijo Akey.

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Se dieron cuenta de que los descendientes de estas primeras oleadas de apareamiento entre neandertales y humanos modernos debieron permanecer con los neandertales, por lo que no dejaron rastro en los humanos actuales. «Debido a que ahora podemos incorporar el componente neandertal en nuestros estudios genéticos, estamos observando estas primeras dispersiones de una manera que antes no podíamos», dijo Akey. La última pieza del rompecabezas fue descubrir que la población de neandertales era incluso menor de lo que se pensaba anteriormente.

El modelado genético tradicionalmente utiliza la variación (diversidad) como indicador del tamaño de la población. Cuanto más diversos sean los genes, mayor será la población. Pero utilizando IBDmix, el equipo de Akey demostró que una parte importante de esta aparente diversidad procedía de secuencias de ADN tomadas de humanos modernos, cuyas poblaciones son mucho mayores.

Como resultado, la población efectiva de neandertales se redujo de unos 3.400 individuos reproductores a unos 2.400.

En conjunto, estos nuevos hallazgos pintan una imagen de cómo los neandertales desaparecieron del registro, hace unos 30.000 años.

«No me gusta hablar de extinción, porque creo que los neandertales fueron absorbidos en gran medida», dijo Akey. Su idea es que las poblaciones de neandertales disminuyeron lentamente hasta que los últimos supervivientes se integraron en las comunidades humanas modernas.

Este «modelo de asimilación» fue formulado por primera vez por Fred Smith, profesor de antropología en la Universidad Estatal de Illinois, en 1989. «Nuestros resultados proporcionan datos genéticos sólidos consistentes con la hipótesis de Fred, y creo que es realmente interesante», dijo Akey.

«Los neandertales estuvieron al borde de la extinción, probablemente durante mucho tiempo», afirmó. “Si se reduce su número en un 10 o 20 por ciento, que es lo que hacen nuestras estimaciones, eso representa una reducción sustancial de una población que ya está amenazada. »

“Los humanos modernos eran como olas rompiendo en una playa, erosionando lenta pero seguramente la playa. Al final, simplemente abrumamos demográficamente a los neandertales y los incorporamos a las poblaciones humanas modernas. »

Referencia: “Flujo genético recurrente entre neandertales y humanos modernos durante los últimos 200.000 años” por Liming Li, Troy J. Comi, Rob F. Bierman y Joshua M. Akey, 12 de julio de 2024, Ciencia.
DOI: 10.1126/ciencia.adi1768

Esta investigación fue financiada por el Institutos Nacionales de Salud (conceder R01GM110068 a JMA).

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La primera 'barba de jubilación' de la Fuerza Espacial está fuera de este mundo

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La primera 'barba de jubilación' de la Fuerza Espacial está fuera de este mundo

La primera «barba de retiro» de la Fuerza Espacial está aquí y es increíble.

Roger A. Towbermanquien hasta septiembre pasado fue el primer suboficial de la Fuerza Espacial, vivió el sueño de jubilarse esta semana cuando sus antiguos compañeros lo invitaron a volver a trabajar para una ceremonia y apareció luciendo una barba absolutamente hermosa, ese ya no es mi problema.

La ceremonia fue Inauguración de su propio retrato oficial, bien afeitado, en el Pentágono.un honor otorgado a los jefes de servicio y asesores senior alistados al jubilarse. Con un corte de pelo y una barba decididamente inusuales, Towberman y su retrato fueron un estudio clásico del estatus antes y después de la jubilación.

En su retrato oficial, Towberman aparece con su uniforme de la Fuerza Espacial, rodeado de objetos destinados a reflejar su tiempo de servicio. Estas incluyen fotografías de su familia y su gato, una réplica en miniatura de la Piedra Rosetta. considerada una reliquia esencial de la criptología – y el libro bola de dineroquien relató la llegada del análisis de datos complejos al mundo de la inteligencia de la búsqueda de talentos de las grandes ligas de béisbol.

El Sargento Mayor de la Fuerza Espacial John Bentivegna y Roger A. Towberman, el primer CMSSF, posan para una foto después de una ceremonia de inauguración de retratos en el Pentágono, Arlington, Virginia, 9 de julio de 2024. Foto aérea del ejército por Chad Trujillo Chad Trujillo

Secretario de la Fuerza Aérea Frank Kendall reveló el retrato con hombre de remolque 9 de julio. Towberman prestó juramento como segundo Guardián de la Fuerza Espacial de EE. UU. el 3 de abril de 2020. Como CMSSF, Towberman contribuyó al desarrollo del servicio. valores fundamentalesimplementó las políticas de reclutamiento y personal del departamento y asesoró a los líderes superiores del departamento sobre bienestar, preparación y moral. Pasó 30 años en la Fuerza Aérea, incluso como jefe de comando del Comando Espacial de EE. UU., antes de hacer la transición a la Fuerza Espacial.

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«Es un honor increíble y estoy muy feliz de haber sido parte de él», dijo Towberman. “Todo lo que hicimos, lo hicimos para intentar crear las condiciones para el éxito. »

Incluso como líder de alto rango, Towberman tenía un sentido del humor bien documentado. En 2022, acompañado de una entrevista poco convencional e incluso inusual con Stephen Colbert Cuando el comediante nocturno llevó su programa a Thule, Groenlandia, para perfilar la estación de la Fuerza Espacial, posiblemente la misión de tiempo completo más remota del ejército estadounidense. Towberman se sentó para una entrevista completa y llena de chistes con el comediante, absorbiendo chistes sobre «hacer «eso» en el espacio» Y un Línea del Círculo Polar Ártico para alumnos de 5º grado para edades (vídeo de las 9:00) a lo que Towberman reacciona con una gran carcajada y lo califica de «fantástico».

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Gran parte de la diversidad genética de los neandertales provino de los humanos modernos.

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Gran parte de la diversidad genética de los neandertales provino de los humanos modernos.

Las líneas generales de las interacciones entre los humanos modernos y los neandertales están ahora bien establecidas. Los dos entraron en contacto cuando los humanos modernos comenzaron su gran expansión fuera de África, hace unos 60.000 años. Los humanos adquirieron el ADN de los neandertales a través del mestizaje, mientras que la población de neandertales, todavía bastante pequeña, fue arrasada por oleadas de recién llegados.

Pero algunos aspectos de este panorama general no encajan del todo con los datos. Si bien explica bien el hecho de que las secuencias neandertales son mucho más comunes en poblaciones no africanas, no tiene en cuenta el hecho de que cada población africana que estudiamos tiene una parte de su ADN que coincide con el de los neandertales.

Un estudio publicado el jueves sostiene que esta coincidencia se debe en gran medida al hecho de que una población humana moderna también abandonó África y se cruzó con los neandertales. Pero en este caso, el resultado fue introducir ADN humano moderno en la población de neandertales. El estudio muestra que este ADN es responsable de gran parte de la diversidad genética de los neandertales, lo que sugiere que su población era incluso más pequeña de lo que sugerían estimaciones anteriores.

Salir de África antes de lo previsto

Este estudio no es el primero en sugerir que los humanos modernos y sus genes encontraron a los neandertales mucho antes de nuestra gran expansión fuera de África. La clave para entender esto es el genoma de un neandertal de la región de Altai en Siberia, que data de hace unos 120.000 años. Esto es mucho antes de que los humanos modernos se expandieran fuera de África, pero su genoma tiene algunas regiones que tienen excelentes coincidencias con el genoma humano pero que están ausentes en el linaje denisovano.

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Una posible explicación es que estos segmentos de ADN de neandertal fueron posteriormente recogidos por la población que se extendió fuera de África. El problema de esta hipótesis es que la mayoría de estas secuencias también aparecen en poblaciones africanas. Por ello, los investigadores han propuesto la idea de que una población ancestral de humanos modernos abandonó África hace unos 200.000 años y que parte de su ADN fue preservado por los neandertales siberianos. Esto es consistente con algunos hallazgos de fósiles que ubican a humanos anatómicamente modernos en el Medio Oriente aproximadamente al mismo tiempo.

Sin embargo, hay otra explicación: parte de la población que abandonó África hace 60.000 años y que recuperó ADN neandertal regresó a África, llevándose consigo ese ADN neandertal. Esto permitió que una pequeña porción del ADN neandertal persistiera dentro de las poblaciones africanas.

Para abordar este problema, un equipo de investigación con sede en la Universidad de Princeton se centró en el ADN neandertal encontrado en africanos, aprovechando que ahora contamos con una gama mucho más amplia de genomas humanos completos (aproximadamente 2.000).

El estudio se basó en una hipótesis simple. Todo nuestro trabajo sobre el ADN de los neandertales indica que su población era relativamente pequeña y, por tanto, menos diversa genéticamente que la de los humanos modernos. De ser así, la adición de ADN humano moderno a la población de neandertales debería haber aumentado su diversidad genética. Si este es el caso, entonces los fragmentos de ADN «neandertales» encontrados en las poblaciones africanas deberían incluir algunas de las regiones más diversas del genoma neandertal.

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