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Algunas de las estrellas más antiguas del Universo acaban de ser descubiertas orbitando la Vía Láctea: ScienceAlert

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Algunas de las estrellas más antiguas del Universo acaban de ser descubiertas orbitando la Vía Láctea: ScienceAlert

Mencione la Vía Láctea y la mayoría de la gente visualizará una enorme galaxia espiral de miles de millones de años. Se cree que es una galaxia que tomó forma miles de millones de años después del Big Bang. Los estudios realizados por astrónomos han revelado que a nuestro alrededor hay ecos de épocas anteriores.

Un equipo de astrónomos del MIT encontró tres estrellas antiguas que orbitan alrededor del halo de la Vía Láctea. El equipo cree que estas estrellas se formaron cuando el Universo tenía aproximadamente mil millones de años y alguna vez fueron parte de una galaxia más pequeña que fue consumida por la Vía Láctea.

La Vía Láctea es nuestra galaxia natal, dentro de la cual se encuentra todo nuestro sistema solar y alrededor de 400 mil millones de estrellas más. Mide 100.000 años luz de lado a lado y alberga casi todo lo que podemos ver en el cielo a simple vista.

Los astrónomos del MIT han descubierto tres de las estrellas más antiguas del universo y viven en nuestro propio vecindario galáctico. Las estrellas se encuentran en el «halo» de la Vía Láctea, la nube de estrellas que envuelve el disco galáctico principal, y parecen haberse formado hace entre 12 y 13 mil millones de años, cuando estaban tomando forma las primeras galaxias. (Serge Brunier/NASA)

En una noche clara y oscura, podemos ver la luz combinada de todas las estrellas de la galaxia formando una maravillosa banda de luz nebulosa que cruza el cielo de horizonte a horizonte. Si pudieras ver la galaxia desde fuera, su forma ancha parecería dos huevos fritos pegados espalda con espalda.

La historia del descubrimiento nos lleva al año 2022 durante un nuevo curso de arqueología estelar observacional en el MIoT, cuando los estudiantes aprendían a analizar estrellas antiguas.

Luego los aplicaron a estrellas que aún no han sido analizadas. Trabajaron con datos del telescopio Magellan-Clay de 6,5 m en el Observatorio Las Campanas y buscaban estrellas que se formaron poco después del Big Bang.

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En este momento de la evolución del Universo, había principalmente hidrógeno y helio con trazas de estroncio y bario. Entonces el equipo buscó estrellas cuyos espectros indicaran estos elementos.

La fabricación de precisión es el corazón del Telescopio Gigante de Magallanes. La superficie de cada espejo debe pulirse hasta una fracción de la longitud de onda de la luz. (Organización del Telescopio Gigante de Magallanes)

Se centraron en solo tres estrellas observadas en 2013 y 2014, pero no habían sido analizadas antes y, por lo tanto, constituyeron un excelente estudio para los estudiantes.

Al final de su análisis (que tomó varios cientos de horas en la computadora), el equipo identificó que las estrellas tenían niveles muy bajos de estroncio y bario, como se esperaba si fueran estrellas antiguas.

Se estima que las estrellas estudiadas se formaron hace entre 12 y 13 mil millones de años. Lo que no estaba claro era el origen de las estrellas. ¿Cómo llegaron a la Vía Láctea si era relativamente nueva y joven?

El equipo decidió analizar las características orbitales de las estrellas para ver cómo se movían. Todas las estrellas estaban en diferentes lugares del halo de la Vía Láctea y todas estarían ubicadas a unos 30.000 años luz de la Tierra.

Comparando el movimiento con los datos del satélite astrométrico Gaia, descubrieron que las estrellas se movían en dirección opuesta a la mayoría de las otras estrellas de la Vía Láctea. A esto lo llamamos movimiento retrógrado y sugiere que las estrellas vinieron de otro lugar y no se formaron con la Vía Láctea.

Las firmas químicas de las estrellas, combinadas con su movimiento, dan gran credibilidad a la probabilidad de que estas antiguas estrellas no se hayan originado en la Vía Láctea.

Ahora que han desarrollado su método para identificar estrellas antiguas, los estudiantes quieren ampliar su búsqueda para ver si se pueden localizar otras.

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Sin embargo, con 400 mil millones de estrellas en la Vía Láctea, aún queda por encontrar un método un poco más eficiente.

Este artículo fue publicado originalmente por El universo hoy. Léelo artículo original.

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¿Cómo se destruyen las galaxias? | Espacio

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¿Cómo se destruyen las galaxias?  |  Espacio

Con el tiempo, todas las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, llegarán a su fin.

¿Pero cómo mueren las galaxias? Si quieres destruir una galaxia entera, tienes varias opciones, dependiendo del nivel de destructor que quieras.

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Los termiteros más antiguos del mundo tienen 34.000 años y son magníficos

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Los termiteros más antiguos del mundo tienen 34.000 años y son magníficos

El paisaje de Sudáfrica está marcado por magníficas salpicaduras de flores silvestres. Crecen de esta manera particular porque prefieren acampar en termiteros que son más ricos en nutrientes que el suelo circundante y que también son los termiteros más antiguos del mundo.

Los montículos de termitas se conocen como «heuweltjies» en afrikáans, que significa «pequeñas colinas», y todavía hoy están habitados por la termita recolectora del sur (Viador de microhodotermos). Se encuentran a lo largo del río Buffels en Namaqualand, visibles en primavera gracias a las flores de color púrpura que florecen en la superficie de los montículos de termitas ricos en nutrientes.

«La reciente datación por radiocarbono ha revelado que estos montículos son mucho más antiguos que cualquier otro conocido anteriormente, y algunos datan de 34.000 años», dijo la autora principal del estudio, la Dra. Michele Francis, profesora titular (extraordinaria) del Departamento de Investigación. Ciencias del Suelo en la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad de Stellenbosch, en un declaración.

«Es más antiguo que las icónicas pinturas rupestres de Europa e incluso más antiguo que el Último Máximo Glacial, cuando vastas capas de hielo cubrieron gran parte del hemisferio norte».

El estudio de radiocarbono reveló que el carbono orgánico de los heuweltjies tenía entre 13.000 y 19.000 años, mientras que el carbonato databa de 34.000 años. El récord anterior de Brasil tenía sólo 4.000 años, lo que convierte a los montículos del río Buffels en los montículos de termitas activos más antiguos del planeta desde hace 30.000 años, al menos hasta que datamos por radiocarbono algunos que son incluso más antiguos.

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“Para poner las cosas en perspectiva, estos termiteros ya eran antiguos cuando los mamuts lanudos todavía vagaban por la Tierra”, continuó Francisco. “Durante el último máximo glacial, hace unos 20.000 años, enormes capas de hielo cubrieron partes de América del Norte, Europa y Asia. Estos montículos ya tenían miles de años de antigüedad y proporcionaban un archivo vivo de las condiciones ambientales que dieron forma a nuestro mundo.

“El descubrimiento de estos montículos es como poder leer un manuscrito antiguo que cambia todo lo que creíamos saber sobre la historia”.

Crédito de la imagen: Teneille Nel.

Hoy habitan en un ambiente mucho menos gélido, pero constituyen un raro testimonio de las condiciones climáticas prehistóricas. Al estudiar su composición, el equipo pudo establecer que la región experimentó significativamente más precipitación cuando se formaron, introduciendo minerales como la calcita y el yeso en las aguas subterráneas como un proceso natural de secuestro de carbono.

Puede que sus creadores solo sean minis, pero estos antiguos montículos tienen un gran potencial para enseñarnos sobre el clima del pasado y cómo podemos mitigar el cambio climático en el futuro.

«El descubrimiento de estos montículos es similar a poder leer un manuscrito antiguo que cambia todo lo que creíamos saber sobre la historia», dijo Francis. «Su edad y la información que proporcionan sobre ecosistemas antiguos los convierten en candidatos para el reconocimiento mundial como una maravilla natural».

“Al estudiar estos montículos, los científicos pueden comprender mejor cómo combatir el cambio climático, utilizando procesos naturales de secuestro de carbono. También resaltan la importancia de preservar nuestro mundo natural, ya que estos pequeños ingenieros han estado dando forma a nuestro medio ambiente durante decenas de miles de años.

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El estudio se publica en Ciencia ambiental total.

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Un viaje de 200 millones de años hacia la oxigenación

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Un viaje de 200 millones de años hacia la oxigenación

Los estudios de esquistos marinos y datos isotópicos del período del Gran Evento de Oxidación revelan fluctuaciones dinámicas de oxígeno en la atmósfera y los océanos de la Tierra, destacando la naturaleza prolongada y compleja de esta etapa evolutiva crítica. Crédito: SciTechDaily.com

El «gran evento de oxidación» de la Tierra duró 200 millones de años, según descubrimientos recientes.

Una nueva investigación destaca la complejidad del Gran Evento de Oxidación y revela que el aumento del oxígeno atmosférico y oceánico fue un proceso dinámico que duró más de 200 millones de años, influenciado por factores geológicos y biológicos clave para la evolución de la vida.

El gran evento de oxidación

Hace unos 2.500 millones de años, el oxígeno libre u O2han comenzado a acumularse en niveles significativos en la atmósfera de la Tierra, allanando el camino para que florezca vida compleja en nuestro planeta en evolución.

Los científicos llaman a este fenómeno el Gran Evento de Oxidación, o GOE para abreviar. Pero la acumulación inicial de O2 en la Tierra no fue tan simple como sugiere ese apodo, según una nueva investigación dirigida por un geoquímico de la Universidad de Utah.

Este «evento» duró al menos 200 millones de años. Y sigue la acumulación de O2 En los océanos ha sido muy difícil hasta ahora, afirmó Chadlin Ostrander, profesor asistente del Departamento de Geología y Geofísica.

«Los datos emergentes sugieren que el aumento inicial de O2 en la atmósfera de la Tierra fue dinámico, desarrollándose a trompicones hasta quizás 2.2. hace mil millones de años», afirmó Ostrander, autor principal del estudio publicado el 12 de junio en la revista Naturaleza. “Nuestros datos validan esta hipótesis y van aún más allá al extender esta dinámica al océano. »

Barco Chadlin Ostrander

Chadlin Ostrander. Crédito: Chad Ostrander, Universidad de Utah

Descripción general de las lutitas marinas

Su equipo de investigación internacional, apoyado por la NASA Programa de exobiología, centrado en las lutitas marinas del supergrupo Transvaal en Sudáfrica, que proporciona información sobre la dinámica de la oxigenación de los océanos durante este período crucial de la historia de la Tierra. Al analizar las proporciones de isótopos estables de talio (Tl) y elementos sensibles al redox, encontraron evidencia de fluctuaciones en el O marino.2 niveles que coincidieron con cambios en el oxígeno atmosférico.

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Estos descubrimientos ayudan a avanzar en la comprensión de los complejos procesos que dieron forma al O de la Tierra.2 niveles durante un período crítico en la historia del planeta que allanó el camino para la evolución de la vida tal como la conocemos.

Comprender las condiciones tempranas del océano

«Realmente no sabemos qué estaba sucediendo en los océanos, donde probablemente aparecieron y evolucionaron las primeras formas de vida en la Tierra», dijo Ostrander, quien se unió al cuerpo docente de la Universidad el año pasado procedente del Instituto Oceanográfico Woods Hole en Massachusetts. «Entonces, conociendo la O2 El contenido de los océanos y cómo han cambiado con el tiempo son probablemente más importantes para el comienzo de la vida que la atmósfera.

La investigación se basa en el trabajo de los coautores de Ostrander, Simon Poulton de la Universidad de Leeds en el Reino Unido y Andrey Bekker de la Universidad de California en Riverside. En un Estudio 2021su equipo de científicos descubrió que O2 no se convirtió en parte permanente de la atmósfera hasta unos 200 millones de años después de que comenzara el proceso de oxigenación global, mucho más tarde de lo que se pensaba anteriormente.

Fluctuaciones de oxígeno atmosférico y oceánico.

La evidencia convincente de una atmósfera anóxica es la presencia de firmas de isótopos de azufre poco comunes e independientes de la masa en los registros sedimentarios presentados al GOE. Muy pocos procesos en la Tierra pueden generar estas firmas de isótopos de azufre y, por lo que se sabe, su preservación en el registro de rocas casi con certeza requiere una ausencia de O atmosférico.2.

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Durante la primera mitad de la existencia de la Tierra, su atmósfera y océanos estuvieron en gran medida desprovistos de O.2. Al parecer, este gas fue producido por cianobacterias en el océano antes del GOE, pero en aquellos primeros días, O2 fue rápidamente destruido por reacciones con minerales expuestos y gases volcánicos. Poulton, Bekker y sus colegas descubrieron que las raras firmas de isótopos de azufre desaparecen y luego reaparecen, lo que sugiere múltiples O2 sube y baja en la atmósfera durante el GOE. Este no fue un “evento” único.

Los desafíos de oxigenar la Tierra

“La Tierra no estaba preparada para ser oxigenada cuando se empezó a producir oxígeno. La Tierra necesitó tiempo para evolucionar biológica, geológica y químicamente y ser propicia para la oxigenación”, dijo Ostrander. “Es como un balancín. Tienes producción de oxígeno, pero hay tanta destrucción de oxígeno que no pasa nada. Todavía estamos tratando de determinar cuándo habremos inclinado completamente la balanza y la Tierra ya no podrá volver a caer en una atmósfera anóxica.

hoy, oh2 Representa el 21% de la atmósfera, en peso, justo detrás del nitrógeno. Pero después del GOE, el oxígeno siguió siendo un componente muy pequeño de la atmósfera durante cientos de millones de años.

Técnicas avanzadas de análisis de isótopos.

Para rastrear la presencia de O2 en el océano durante el GOE, el equipo de investigación confió en la experiencia de Ostrander en isótopos estables de talio.

Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen un número desigual de neutrones, lo que les confiere pesos ligeramente diferentes. Las proporciones isotópicas de un elemento particular han impulsado descubrimientos en arqueología, geoquímica y muchos otros campos.

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Isótopos de talio e indicadores de oxígeno.

Los avances en espectrometría de masas han permitido a los científicos analizar con precisión las proporciones isotópicas de elementos cada vez más bajos en la tabla periódica, como el talio. Afortunadamente para Ostrander y su equipo, las proporciones de isótopos de talio son sensibles al entierro de óxido de manganeso en el fondo marino, un proceso que requiere O2 en agua de mar El equipo examinó los isótopos de talio en las mismas lutitas marinas que recientemente demostraron rastrear el O atmosférico.2 fluctuaciones durante GOE con isótopos de azufre raros.

En las lutitas, Ostrander y su equipo descubrieron notables enriquecimientos en el isótopo de masa más ligera del talio (203Tl), un patrón que se explica mejor por el entierro de óxido de manganeso en el fondo marino y, por lo tanto, la acumulación de O2 en agua de mar Estos enriquecimientos se encontraron en las mismas muestras que carecían de las raras firmas isotópicas del azufre y, por lo tanto, cuando la atmósfera ya no era anóxica. La guinda del pastel: el 203Los enriquecimientos de Tl desaparecen cuando regresan las raras firmas isotópicas de azufre. Estos resultados fueron corroborados por enriquecimientos de elementos sensibles a redox, una herramienta más tradicional para rastrear cambios en O.2.

“Cuando los isótopos de azufre dicen que la atmósfera se ha oxigenado, los isótopos de talio dicen que los océanos se han oxigenado. Y mientras que los isótopos de azufre dicen que la atmósfera se ha vuelto anóxica nuevamente, los isótopos de talio dicen lo mismo para el océano”, dijo Ostrander. “Así que la atmósfera y el océano se estaban oxigenando y desoxigenando juntos. Esta es información nueva e interesante para aquellos interesados ​​en la Tierra antigua.

Referencia: “Inicio de la oxigenación acoplada atmósfera-océano hace 2.300 millones de años” por Chadlin M. Ostrander, Andy W. Heard, Yunchao Shu, Andrey Bekker, Simon W. Poulton, Kasper P. Olesen y Sune G. Nielsen, 12 de junio de 2024, Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-024-07551-5

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