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«Un planeta dentro de un planeta»: los sismólogos examinan el núcleo interno de la Tierra

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«Un planeta dentro de un planeta»: los sismólogos examinan el núcleo interno de la Tierra

Un equipo de investigadores ha descubierto que el núcleo interno de la Tierra no es una masa homogénea sino un complejo «tapiz» de varios tejidos. Esta investigación proporciona nuevos conocimientos sobre la formación, evolución y creación del campo magnético protector de la Tierra.

Investigadores de la Universidad de Utah han descubierto que el núcleo interno de la Tierra no es una masa homogénea sino un tapiz complejo de diferentes tejidos. Los hallazgos, publicados en Nature, provienen de datos sísmicos de terremotos e instrumentos de detección de CTBTO. Sugieren que el núcleo interno creció rápidamente al principio, se ralentizó con el tiempo y puede tener hierro líquido atrapado en su interior.

En el centro de la Tierra hay una bola de metal sólido, una especie de «planeta dentro de un planeta», cuya existencia hace posible la vida en la superficie, al menos tal como la conocemos.

Cómo se formó, creció y evolucionó el núcleo interno de la Tierra con el tiempo sigue siendo un misterio, un misterio que un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Utah está tratando de investigar utilizando ondas sísmicas de terremotos naturales. Si bien esta esfera de 2.442 kilómetros de diámetro representa menos del 1% del volumen total de la Tierra, su existencia es responsable del campo magnético del planeta, sin el cual el planeta sería un lugar muy diferente.

Pero el núcleo interno no es la masa homogénea que los científicos asumieron alguna vez, sino más bien un tapiz de diferentes «tejidos», según Guanning Pang, exestudiante de doctorado en el Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Utah.

«Por primera vez, hemos confirmado que este tipo de falta de homogeneidad está en todas partes dentro del núcleo interno», dijo Pang. Ahora como investigadora postdoctoral en la Universidad de Cornell, Pang es la autora principal de un nuevo estudio, publicado el 5 de julio en la revista Naturaleza que abre una ventana a las profundidades de la Tierra. Realizó el estudio como parte de su tesis doctoral en Utah.

La otra última frontera

«Nuestro estudio trataba de mirar dentro del núcleo interno», dijo el sismólogo de la Universidad de Utah, Keith Koper, quien supervisó el estudio. “Es como una zona fronteriza. Siempre que desee visualizar el interior de algo, debe eliminar los efectos superficiales. Entonces ese es el lugar más difícil para hacer imágenes, la parte más profunda, y todavía hay cosas que se desconocen al respecto.

Esta investigación aprovechó un conjunto de datos especial generado por una red global de redes sísmicas creada para detectar explosiones nucleares. En 1996, las Naciones Unidas establecieron la Comisión Preparatoria de la Organización del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares, CTBTOpara asegurar el cumplimiento del tratado internacional que prohíbe tales explosiones.

keith koper

El profesor de geología Keith Koper dirige las estaciones de sismógrafos de la Universidad de Utah. Crédito: Universidad de Utah

Su pieza central es el Sistema Internacional de Monitoreo (IMS), que comprende cuatro sistemas de detección de explosiones que utilizan instrumentos de detección avanzados ubicados en todo el mundo. Aunque su objetivo es hacer cumplir una prohibición internacional de las explosiones nucleares, han proporcionado tesoros ocultos de datos que los científicos pueden usar para arrojar nueva luz sobre lo que está sucediendo dentro de la Tierra, en los océanos y en la atmósfera.

Estos datos facilitaron la investigación que iluminó los estallidos de meteoritos, identificó una colonia de ballenas azules pigmeas, pronosticó pronósticos meteorológicos avanzados y proporcionó información sobre la formación de icebergs.

Si bien la superficie de la Tierra se cartografió y caracterizó cuidadosamente, su interior es mucho más difícil de estudiar porque no es accesible directamente. Las mejores herramientas para detectar este reino oculto son las ondas sísmicas de los terremotos que se propagan desde la delgada corteza del planeta y vibran a través de su manto rocoso y su núcleo metálico.

«El planeta se formó a partir de asteroides que se acumulaban [in space]. Chocan y generas mucha energía. Así que todo el planeta, cuando se forma, se derrite”, dijo Koper. “Es solo que el hierro es más pesado y obtienes lo que llamamos formación de núcleo. Los metales fluyen en el medio y la roca líquida está en el exterior, luego esencialmente se congela con el tiempo. La razón por la que todos los metales están ahí es porque son más pesados ​​que las rocas.

Un planeta dentro de un planeta

Durante varios años, el laboratorio de Koper ha estado analizando datos sísmicos sensibles al núcleo interno. Un estudio previodirigido por Pang, identificó variaciones entre la rotación de la Tierra y el núcleo interno que pueden haber provocado un cambio en la duración del día de 2001 a 2003.

El núcleo de la Tierra, que mide alrededor de 4300 millas de diámetro, está compuesto principalmente de hierro y algo de níquel, junto con algunos otros elementos. El núcleo exterior permanece líquido, envolviendo el núcleo interior sólido.

Las estaciones sismográficas registran los movimientos de la Tierra

Las estaciones de sismógrafos alojadas en el campus de la U registran los movimientos de la tierra. Crédito: Dave Titensor/Universidad de Utah

«Es como un planeta dentro de otro planeta que tiene su propia rotación y está desacoplado por este gran océano de hierro fundido», dijo Koper, profesor de geología que dirige el Estaciones de sismógrafos de la Universidad de Utah.

El campo protector de energía magnética que rodea a la Tierra es creado por la convección que se produce en el núcleo exterior líquido, que se extiende 2260 kilómetros (1795 millas) por encima del núcleo sólido, dijo. El metal fundido se eleva por encima del núcleo interno sólido, se enfría a medida que se acerca al manto rocoso de la Tierra y se hunde. Esta circulación genera las bandas de electrones que envuelven al planeta. Sin un núcleo interno fuerte, este campo sería mucho más débil y la superficie planetaria sería bombardeada con radiación y vientos solares que desnudarían la atmósfera y dejarían la superficie inhabitable.

Para el nuevo estudio, el equipo de la Universidad de Utah analizó los datos sísmicos registrados por 20 conjuntos de sismómetros colocados en todo el mundo, incluidos dos en la Antártida. El más cercano a Utah está fuera de Pinedale, Wyoming. Estos instrumentos se insertan en pozos perforados hasta 10 metros en formaciones de granito y se disponen en patrones para concentrar las señales que reciben, de la misma manera que funcionan las antenas parabólicas.

Pang analizó las ondas sísmicas de 2455 terremotos, todos los cuales excedieron la magnitud 5,7, aproximadamente la fuerza del terremoto de 2020 que sacudió a Salt Lake City. La forma en que estas ondas rebotaron en el núcleo interno ayuda a mapear su estructura interna.
Los terremotos más pequeños no generan ondas lo suficientemente fuertes como para ser útiles para el estudio.

“Esta señal que regresa del núcleo interno es realmente pequeña. El tamaño está en el rango de nanómetros”, dijo Koper. “Lo que estamos haciendo es buscar una aguja en un pajar. Así que esos ecos y reflejos de bebé son muy difíciles de ver.

Los cambios fundamentales

Los científicos utilizaron por primera vez ondas sísmicas para determinar que el núcleo interno era sólido en 1936. Antes del descubrimiento por parte de la sismóloga danesa Inge Lehmann, se suponía que todo el núcleo era líquido porque hace mucho calor, acercándose a los 10.000 grados.[{» attribute=»»>Fahrenheit, about the temperature on the sun’s surface.

At some point in Earth’s history, the inner core started “nucleating,” or solidifying, under the intense pressures existing at the center of the planet. It remains unknown when that process began, but the University of Utah team gleaned important clues from the seismic data, which revealed a scattering effect associated with waves that penetrated to the core’s interior.

“Our biggest discovery is the inhomogeneity tends to be stronger when you get deeper. Toward the center of Earth it tends to be stronger,” Pang said.

“We think that this fabric is related to how fast the inner core was growing. A long time ago the inner core grew really fast. It reached an equilibrium, and then it started to grow much more slowly,” Koper said. “Not all of the iron became solid, so some liquid iron could be trapped inside.”

Participating in the study, which was funded by the National Science Foundation, were researchers from the University of Southern California, the Université de Nantes in France, and the Los Alamos National Laboratory.

Reference: “Enhanced inner core fine-scale heterogeneity towards Earth’s centre” by Guanning Pang, Keith D. Koper, Sin-Mei Wu, Wei Wang, Marine Lasbleis and Garrett Euler, 5 July 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-06213-2

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Los humanos antiguos fabricaban armas mortales con madera hace 300.000 años, según un estudio: ScienceAlert

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Los humanos antiguos fabricaban armas mortales con madera hace 300.000 años, según un estudio: ScienceAlert

Nuevas y poderosas técnicas de imagen revelan que los humanos ya fabricaban complejas armas de caza a partir de madera hace 300.000 años, rompiendo así el estereotipo de la Edad de Piedra.

Los arqueólogos ya han sospechoso Los seres humanos han utilizado herramientas de madera al menos durante tanto tiempo como las de piedra, pero debido a la naturaleza más frágil de la madera, la mayor parte de la evidencia se ha podrido.

Ahora, utilizando microscopía 3D y escáneres micro-CT para examinar 187 objetos de madera de Schöningen en Alemania, el arqueólogo Dirk Leder de la Oficina Estatal de Patrimonio Cultural de Baja Sajonia y sus colegas han confirmado las sospechas.

«La madera fue una materia prima decisiva para la evolución humana, pero sólo en Schöningen ha sobrevivido desde los tiempos Paleolítico período de tan gran calidad», explicar Thomas Terberger, arqueólogo de la Universidad de Göttingen.

En medio de esta reserva de objetos de madera, la mayor conocida de la época pleistoceno (Hace 2,58 a 11.700 años) había al menos 10 lanzas, siete palos arrojadizos y 35 herramientas domésticas. Todos fueron tallados en maderas conocidas por ser tanto blandas como duras, como abeto, pino y alerce.

Las herramientas mostraron evidencia clara de una técnica de división que antes solo se conocía que era utilizada por humanos modernos, así como signos de tallado, raspado y abrasión.

«La manera tan experta en que se fabricaron las herramientas de madera fue una revelación para nosotros». exclama Annemieke Milks, arqueóloga paleolítica de la Universidad de Reading.

Trabajar la madera hasta el nivel de sofisticación descubierto es un proceso lento que consta de varios pasos y requiere mucha paciencia y previsión. Además, la era de las herramientas coincide con la época en que los neandertales se estaban volviendo dominantes en Europa, superando a otras especies humanas primitivas.

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Técnicas de carpintería utilizadas para objetos de madera en rollo (arriba) y objetos de madera partida (abajo). (Leder et al. PNAS2024)

El sitio de Schöningen también contenía evidencia de hasta 25 animales sacrificados, en su mayoría caballos.

«Resultó que estos pre-Homo sapiens había creado herramientas y armas para la caza mayor», Terberger dicho Franz Lidz en New York Times. «No sólo se comunicaban entre sí para derribar a sus presas, sino que eran lo suficientemente sofisticados como para organizar la matanza y el asado».

Según los investigadores, estas poderosas habilidades de caza probablemente sean mucho más antiguas que los artefactos de madera encontrados en Schöningen. Estas habilidades habrían permitido a los primeros humanos tener acceso a fuentes de alimentos de alta calidad durante generaciones, proporcionando la capacidad para este aumento en el crecimiento del cerebro y las habilidades cognitivas asociadas.

«Igualmente, [hunting] habría asegurado poblaciones sostenibles incluso en las regiones menos favorables de Europa durante el Pleistoceno y habría contribuido a la expansión del área humana en todo el mundo», Leder y su equipo escribe en su diario.

Sorprendentemente, los investigadores también encontraron evidencia de reciclaje. Las herramientas rotas o desafiladas fueron reelaboradas para nuevos propósitos.

«El estudio proporciona información única sobre las técnicas de carpintería del Pleistoceno», afirman los investigadores. concluir.

«Las armas de caza de madera de Schöningen ilustran la interacción entre la complejidad tecnológica, el comportamiento humano y la evolución humana».

Su estudio fue publicado en PNAS.

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

SpaceX no sólo está lanzando cohetes, sino que también está marcando el comienzo de una nueva era de espacio exploración con sus trajes de actividad extravehicular (EVA) de última generación.

Mientras nos encontramos en la cúspide de la primera caminata espacial privada en 2024, profundicemos en los detalles de este revolucionario equipo.

La moda se encuentra con la función en el espacio

Cerrando la brecha entre estilo y practicidad, SpaceX revelado la vestimenta de los astronautas que se embarcan en la histórica misión Polaris Dawn. Atrás quedaron los días de los trajes espaciales voluminosos y engorrosos. El nuevo traje EVA combina un diseño elegante con una funcionalidad avanzada.

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Desmentiendo los mitos sobre los trajes espaciales

La cultura popular a menudo nos engaña con representaciones demasiado simplistas de los trajes espaciales. A diferencia de los cascos tipo «pecera» y los trajes fáciles de usar que se ven en las películas, los trajes espaciales reales son naves espaciales complejas con forma humana. Están equipados con sistemas de propulsión y soporte vital, lo que los hace más parecidos a un equipo de buceo que a una vestimenta informal.

Una rara tormenta solar cautiva a los observadores de estrellas en todo Estados Unidos: '¡QUÉ IMPRESIONANTE!' »

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¿Por qué no conservar el disfraz antiguo?

Los actuales trajes de Actividad Intravehicular (IVA) de SpaceX sirven como protección de emergencia dentro de la cápsula Dragon. Sin embargo, no están diseñados para los rigores de los paseos espaciales. El nuevo traje EVA es una mejora significativa, ya que proporciona mayor movilidad, durabilidad y protección contra las duras condiciones del espacio.

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El traje EVA: una visión general

El traje EVA conserva el elegante diseño del modelo IVA pero introduce nuevos materiales y técnicas de fabricación para mejorar el rendimiento. El traje también es escalable, lo que garantiza un ajuste perfecto para una amplia gama de tipos de cuerpo.

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4 características que distinguen al traje EVA

1. Juntas giratorias: Para una movilidad inigualable bajo presión

2. Sellos y válvulas avanzadas: Proporcionar alta redundancia y seguridad

3. Casco impreso en 3D: Con visor antirreflejo, HUD y cámara

4. Textiles de gestión térmica: Tomado prestado de los cohetes Falcon para una protección extrema

La próxima misión Polaris Dawn pondrá a prueba las capacidades del traje EVA y preparará el escenario para futuras bases lunares y ciudades marcianas.

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Conclusiones clave de Kurt

Está claro que el traje EVA es más que un simple hilo conductor para las estrellas. Con la misión Polaris Dawn en el horizonte, no sólo nos estamos preparando para ver a los astronautas flotar con gracia fuera de su nave espacial. Nos estamos preparando para presenciar un momento crucial en la historia, donde la moda y la función se fusionan en el vacío del espacio, desacreditando mitos arraigados desde hace mucho tiempo y estableciendo nuevos estándares de lo que es posible.

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Mientras SpaceX se prepara para la primera caminata espacial privada con sus innovadores trajes EVA, ¿qué piensa sobre el impacto de estos avances tecnológicos en el futuro de la exploración espacial y la vida humana más allá de la Tierra? Háganos saber escribiéndonos a Cyberguy.com/Contacto.

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner
Agrandar / Una vista aérea de la nave espacial Starliner de Boeing y el cohete Atlas V de United Launch Alliance dentro de la Instalación de Integración Vertical de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida.

Boeing se está tomando unos días más para resolver una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner que está programada para transportar a dos astronautas de la NASA para un vuelo de prueba a la Estación Espacial Internacional, dijeron funcionarios el martes.

Eso significa que el primer lanzamiento tripulado de la nave espacial Starliner de Boeing, con años de retraso y más de 1.400 millones de dólares por encima del presupuesto, no se llevará a cabo hasta el próximo martes 21 de mayo a las 4 p. m. EDT (8:43 p. m. UTC). El cumplimiento de este cronograma supone que los ingenieros puedan familiarizarse con la fuga de helio. Los funcionarios de Boeing y la NASA, que gestiona el contrato multimillonario de la tripulación comercial del Boeing Starliner, habían previsto previamente el viernes 17 de mayo para el primer lanzamiento de la nave espacial con astronautas a bordo.

El equipo de tierra de Boeing rastreó la fuga hasta una brida de un propulsor en el sistema de control de reacción único del módulo de servicio de la nave espacial.

Hay 28 propulsores del sistema de control de reacción (esencialmente pequeños motores de cohetes) en el módulo de servicio Starliner. En órbita, estos propulsores se utilizan para correcciones menores de trayectoria y para dirigir la nave espacial en la dirección correcta. El módulo de servicio tiene dos juegos de motores más potentes para ajustes orbitales más grandes y maniobras de aborto de lanzamiento.

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El sistema de propulsión de la nave espacial está presurizado con helio, un gas inerte. Los propulsores queman una mezcla tóxica de hidracina y tetróxido de nitrógeno. El helio no es combustible ni tóxico, por lo que una pequeña fuga probablemente no suponga un problema importante de seguridad en tierra, pero el sistema de propulsión debe mantener la presión para que los propulsores funcionen en el espacio.

Hasta ahora, múltiples contratiempos técnicos han impedido que el programa Starliner de Boeing llegue a este punto. Esos contratiempos incluyeron una fuga de combustible en un banco de pruebas, fallas de software durante el primer vuelo de prueba no tripulado de Starliner y válvulas corroídas en el sistema de propulsión de la nave espacial. A medida que se acercaba un intento de lanzamiento el verano pasado, Boeing y la NASA descubrieron otros dos problemas (material inflamable dentro de la cápsula y un eslabón débil en el sistema de paracaídas del Starliner) que retrasaron el vuelo de prueba de la tripulación durante casi un año.

Según la NASA, los ingenieros planean remediar la fuga de helio mediante «pruebas de naves espaciales y soluciones operativas». Es decir, los directivos no consideran la necesidad de reparar físicamente la fuga.

“Como parte de las pruebas, Boeing llevará el sistema de propulsión a presurización de vuelo como lo hace antes del lanzamiento, luego permitirá que el sistema de helio se ventile naturalmente para validar los datos existentes y reforzar la lógica de vuelo”, escribieron funcionarios de la NASA en un comunicado. publicación de blog el martes. La justificación del vuelo es el lenguaje que utiliza la NASA para ganar confianza al comprender un problema y sentirse seguro de que no representaría un riesgo adicional durante el vuelo.

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El cohete está listo para funcionar.

Un fallo de válvula en el cohete Atlas V que iba a lanzar la cápsula de tripulación Starliner de Boeing abortó el primer intento de lanzamiento del vuelo de prueba con tripulación el 6 de mayo en la estación espacial de Cabo Cañaveral, Florida. United Launch Alliance, la compañía que construye y opera el Atlas V, sacó el cohete y el Starliner de la plataforma de lanzamiento y los devolvió a un hangar la semana pasada para reemplazar la válvula de control de presión defectuosa del Atlas V.

Una vez instalada en el cohete, la nueva válvula funcionó normalmente durante las pruebas dentro del hangar de la ULA. La ULA devolverá el cohete a la plataforma de lanzamiento unos días antes del próximo intento de lanzamiento.

«Los equipos de la misión también llevaron a cabo una revisión exhaustiva de los datos del intento de lanzamiento del 6 de mayo y no están rastreando más problemas», dijo la NASA.

Los astronautas de la NASA Butch Wilmore y Suni Williams, comandante y piloto del vuelo de prueba Starliner, regresaron a su base en Houston para pasar más tiempo con sus familias y esperar la próxima fecha de lanzamiento de la misión. Regresarán al Centro Espacial Kennedy en Florida en los próximos días para los preparativos finales para el lanzamiento, dijo la NASA.

Wilmore y Williams, ambos pilotos de pruebas de la Marina de los EE. UU., supervisarán los sistemas de Starliner desde el lanzamiento hasta el acoplamiento a la Estación Espacial Internacional. Sus tareas incluyen tomar el control manual de la cápsula de la tripulación del Boeing para una serie de demostraciones de vuelo. Si todo va según lo planeado, pasarán al menos ocho días en la estación espacial antes de regresar a la Tierra a bordo de la nave espacial Starliner para un aterrizaje asistido por paracaídas y bolsas de aire en el suroeste de Estados Unidos, probablemente en White Sands, Nuevo México.

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Su estancia en la estación espacial podría prolongarse mientras esperan el buen tiempo en uno de los lugares de aterrizaje del Starliner. Con el próximo vuelo Starliner, Estados Unidos tendrá, por primera vez desde los albores de la era espacial, dos naves espaciales independientes con capacidad humana capaces de transportar personas a la órbita terrestre baja. Crew Dragon de SpaceX, que ganó un contrato de tripulación comercial con la NASA junto con Boeing en 2014, comenzó a transportar astronautas en 2020.

El contrato de tripulación comercial de la NASA con Boeing cubre seis vuelos operativos de rotación de tripulación hacia y desde la estación espacial. Un vuelo de prueba exitoso con Wilmore y Williams allanaría el camino para que Starliner realice la primera de estas misiones tripuladas de seis meses a principios del próximo año.

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