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Un mundo oculto bajo nuestros pies

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Un mundo oculto bajo nuestros pies

Las ondas sísmicas de los terremotos en el Hemisferio Sur toman muestras de la estructura ULVZ a lo largo del CMB de la Tierra y son registradas por sensores en la Antártida. Crédito: Edward Garnero y Mingming Li, Universidad Estatal de Arizona

Investigadores de la Universidad de Alabama han descubierto una densa capa de suelo oceánico antiguo, o zona de muy baja velocidad (ULVZ), entre el núcleo y el manto de la Tierra utilizando imágenes sísmicas. Estas «montañas» subterráneas podrían desempeñar un papel clave en la eliminación del calor del núcleo y del campo magnético del planeta.

Usando imágenes sísmicas a escala global del interior de la Tierra, una investigación de la Universidad de Alabama ha revelado una capa entre el núcleo y el manto que probablemente sea un fondo oceánico denso, pero delgado, hundido, según los resultados publicados el 5 de abril en el diario.

Seen only in isolated patches previously, the latest data suggests this layer of ancient ocean floor may cover the core-mantle boundary. Subducted underground long ago as the Earth’s plates shifted, this ultra-low velocity zone, or ULVZ, is denser than the rest of the deep mantle, slowing seismic waves reverberating beneath the surface.

“Seismic investigations, such as ours, provide the highest resolution imaging of the interior structure of our planet, and we are finding that this structure is vastly more complicated than once thought,” said Dr. Samantha Hansen, the George Lindahl III Endowed Professor in geological sciences at UA and lead author of the study. “Our research provides important connections between shallow and deep Earth structure and the overall processes driving our planet.”

Along with Hansen, co-authors on the paper include Drs. Edward Garnero, Mingming Li, and Sang-Heon Shim from Arizona State University and Dr. Sebastian Rost from the University of Leeds in the United Kingdom.

Roughly 2,000 miles below the surface, Earth’s rocky mantle meets the molten, metallic outer core. The changes in physical properties across this boundary are greater than those between the solid rock on the surface and the air above it.

Seismic Equipment Antarctic Station

Researchers lower seismic equipment into place at one of the Antarctic stations in 2012. Credit: Lindsey Kenyon

Understanding the composition of the core-mantle boundary on a large scale is difficult, but a seismic network deployed by Hansen, her students, and others during four trips to Antarctica collected data for three years. Similar to a medical scan of the body, the 15 stations in the network buried in Antarctica used seismic waves created by earthquakes from around the globe to create an image of the Earth below.

The project was able to probe in high-resolution a large portion of the southern hemisphere for the first time using a detailed method that examines sound wave echoes from the core-mantle boundary. Hansen and the international team identified unexpected energy in the seismic data that arrives within several seconds of the boundary-reflected wave.

These subtle signals were used to map a variable layer of material across the study region that is pencil thin, measuring in the tens of kilometers, compared to the thickness of the Earth’s dominant layers. The properties of the anomalous core-mantle boundary coating include strong wave speed reductions, leading to the name of ultra-low velocity zone.

ULVZs can be well explained by former oceanic seafloors that sunk to the core-mantle boundary. Oceanic material is carried into the interior of the planet where two tectonic plates meet and one dives beneath the other, known as subduction zones. Accumulations of subducted oceanic material collect along the core-mantle boundary and are pushed by the slowly flowing rock in the mantle over geologic time. The distribution and variability of such material explains the range of observed ULVZ properties.

The ULVZs can be thought of as mountains along the core-mantle boundary, with heights ranging from less than about 3 miles to more than 25 miles.

“Analyzing thousands of seismic recordings from Antarctica, our high-definition imaging method found thin anomalous zones of material at the CMB everywhere we probed,” said Garnero. “The material’s thickness varies from a few kilometers to 10’s of kilometers. This suggests we are seeing mountains on the core, in some places up to 5 times taller than Mt. Everest.”

These underground “mountains” may play an important role in how heat escapes from the core, the portion of the planet that powers the magnetic field. Material from the ancient ocean floors can also become entrained in mantle plumes, or hot spots, that travel back to the surface through volcanic eruptions.

Reference: “Globally distributed subducted materials along the Earth’s core-mantle boundary: Implications for ultralow velocity zones” by Samantha E. Hansen, Edward J. Garnero, Mingming Li, Sang-Heon Shim and Sebastian Rost, 5 April 2023, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.add4838

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

TAMPA, Fla. (WFLA) – Por primera vez en más de medio siglo, los astronautas despegarán de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida, la próxima semana.

Si todo va según lo planeado, la nave espacial Boeing Starliner en un cohete Atlas V se lanzará desde Cabo Cañaveral, lo que será la primera vez que humanos despeguen desde la estación espacial en casi 56 años.

La última vez que se lanzó un ser humano al espacio desde Ciudad del Cabo fue a bordo del Apolo 7 en 1968.

Los dos astronautas de la NASA asignados al primer vuelo espacial tripulado de Boeing, Butch Wilmore y Suni Williams, llegaron a su sitio de lanzamiento la semana pasada, poco más de una semana antes de su despegue programado para el 6 de mayo.

Wilmore y Williams volaron desde Houston al Centro Espacial Kennedy el 25 de abril y servirán como pilotos de pruebas para la cápsula Starliner de Boeing, que hace su debut con tripulación después de años de retrasos.

El Starliner, que despegará el viernes sobre un cohete Atlas, volará a la Estación Espacial Internacional para un crucero de prueba de una semana. Boeing está tratando de alcanzar a SpaceX, que lanza astronautas para la NASA desde 2020.

En los dos vuelos de prueba anteriores del Starliner de Boeing no había nadie a bordo. El primero, en 2019, no he aprobado a la estación espacial debido a problemas de software y otros. boeing repetí la demostración en 2022. Más recientemente, la cápsula era presa por problemas con los paracaídas y cinta inflamable que hubo que retirar.

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Wilmore enfatizó que se trataba de un vuelo de prueba destinado a descubrir todo lo que estaba mal.

“¿Esperamos que esto salga perfecto? Este es el primer vuelo humano de la nave espacial”, dijo a los periodistas. «Estoy seguro de que descubriremos cosas». Por eso hacemos esto.

La NASA contrató a SpaceX y Boeing hace una década, pagándoles miles de millones de dólares para transportar astronautas hacia y desde la estación espacial. La agencia espacial todavía quiere tener dos cápsulas para sus astronautas, incluso si la estación espacial cerrará en 2030.

«Es de vital importancia», señaló Wilmore.

Wilmore y Williams serán los primeros astronautas en viajar en un cohete Atlas desde el Proyecto Mercurio de la NASA a principios de los años 1960.

La Prensa Asociada contribuyó a este informe.

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

Anoche (30 de abril), el sol desató una llamarada solar extremadamente poderosa, provocando cortes de radio generalizados en toda la región del Pacífico. La erupción alcanzó su punto máximo a las 19:46 EDT (23:46 GMT) y terminó poco después a las 19:58 EDT (23:58 GMT).

Erupciones solares son erupciones de el solque emiten intensas ráfagas de radiación electromagnética. Se crean cuando la energía magnética se acumula en la atmósfera solar y se libera. Las erupciones solares se clasifican por tamaño en grupos de letras, siendo la clase X la más potente. Luego están las bengalas de Clase M que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase X, seguidas por las bengalas de Clase C que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase M, las bengalas de Clase B son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase C y finalmente, las bengalas de Clase A que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase B y tienen sin consecuencias notables en la Tierra.

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

La forma en que pensamos sobre los rayos tiende a ser algo direccional. Desciende del cielo en nítidos chorros eléctricos, el símbolo mismo del poder de la tormenta.

Pero no siempre caen rayos, y los científicos acaban de realizar una primera medición que puede ayudarnos a comprender cómo se forma esta poderosa fuerza de la naturaleza.

En cierto tipo de rayo que cae hacia el cielo, llamado rayo positivo ascendente, un equipo dirigido por el astrofísico Toma Oregel-Chaumont del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL) detectó y midió directamente la emisión de rayos x.

Los relámpagos positivos ascendentes son un tipo de relámpagos que comienzan con líderes cargados negativamente en un punto de gran altitud y se elevan gradualmente hacia el cielo para conectarse con una nube de tormenta antes de transferir una carga positiva al suelo. Y la detección de rayos X podría ayudar a mitigar los daños causados ​​por los rayos en todo el mundo.

«A nivel del mar, los rayos ascendentes son raros, pero podrían convertirse en el tipo dominante en altitudes elevadas». Oregel-Chaumont dice. «También pueden ser más dañinos porque durante un destello ascendente, el rayo permanece en contacto con una estructura por más tiempo que durante un destello descendente, dándole más tiempo para transferir la carga eléctrica».

Los rayos X son un conocido acompañamiento de los rayos. Los detectamos en destellos descendentes, de nube a tierra, y en destellos provocados por llamaradas, ambos durante la fase descendente negativa del aguijón líder. Y esto se detectó en la fase pico de relámpagos negativos ascendentes.

Pero según Oregel-Chaumont y su equipo, la detección de rayos X en la fase máxima de cuatro destellos positivos ascendentes que se originan en la Torre Säntis en Suiza es una nueva herramienta para comprender los rayos.

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«El mecanismo real por el cual los rayos se inician y propagan sigue siendo un misterio». ellos explican. «La observación de destellos ascendentes desde grandes estructuras como la Torre Säntis permite correlacionar las mediciones de rayos X con otras cantidades medidas simultáneamente, como observaciones por vídeo de alta velocidad y corrientes eléctricas».

Torre Santis en los Alpes de Appenzell. (EPFL)

La Torre Säntis tiene una ubicación privilegiada para el estudio de los rayos. Diseñada y utilizada como torre de telecomunicaciones y estación de monitoreo meteorológico, la estructura de 124 metros de altura (407 pies) se encuentra en la cima del Monte Säntis de 2.502 metros (8.209 pies) en los Alpes de Appenzell.

Sobresaliendo como un dedo en el cielo, es un objetivo principal para los rayos; de hecho, rayos de electricidad lo alcanzan unas 100 veces al año.

Debido a que es tan alto y tiene una vista clara desde las montañas cercanas, es un lugar excelente para registrar y analizar el comportamiento de los rayos. Los investigadores capturaron sus cuatro destellos ascendentes utilizando cámaras de alta velocidad; Incluso se grabó un destello a una impresionante velocidad de 24.000 fotogramas por segundo.

Estas cámaras permitieron a los investigadores diferenciar entre destellos ascendentes positivos que emiten rayos X y aquellos que no. La emisión de rayos X es muy breve, desaparece en el primer milisegundo después de la formación del líder y se correlaciona con cambios muy rápidos en el campo eléctrico, así como con la velocidad a la que cambia la corriente.

Según los investigadores, esto tiene implicaciones para mitigar el alcance de la destrucción causada por los rayos en las estructuras humanas.

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“Como físico, me gusta poder entender la teoría detrás de las observaciones, pero esta información también es importante para entender los rayos desde una perspectiva técnica” Oregel-Chaumont dice.

«Cada vez más estructuras de gran altitud, como turbinas eólicas y aviones, se construyen con materiales compuestos. Estos son menos conductores que metales como el aluminio, por lo que se calientan más, lo que los hace vulnerables a los daños causados ​​por los rayos dirigidos hacia arriba».

La investigación del equipo fue publicada en Informes científicos.

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