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Descubra los sorprendentes secretos detrás de la primera gran extinción masiva de la Tierra

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Imágenes detalladas de afloramientos fósiles del período Ordovícico en la isla Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

Un equipo de investigadores publica un nuevo estudio que explora la causa de la extinción masiva tardía del Ordovícico.

Todos sabemos que los dinosaurios murieron en extinción masiva. ¿Pero sabías que ha habido otras extinciones masivas? Hay cinco de las extinciones masivas más importantes, conocidas como las «cinco grandes», donde al menos tres cuartas partes de todas las especies que se encuentran en la Tierra en su conjunto han estado amenazadas de extinción dentro de un período geológico particular. Con las tendencias actuales en el calentamiento global y el cambio climático, muchos investigadores ahora creen que podríamos estar en una sexta parte.

Descubrir la causa fundamental de las extinciones masivas de la Tierra ha sido durante mucho tiempo un tema candente para los científicos, ya que comprender las condiciones ambientales que llevaron a la eliminación de la mayoría de las especies en el pasado podría ayudar a prevenir que ocurra un evento similar.

Un equipo de científicos del Departamento de Ciencias Ambientales y de la Tierra de la Universidad de Syracuse, Universidad de California, Berkeley y la Universidad de California, Riverside, Bourgogne Franche-Comté University, University of New Mexico, University of Ottawa, China University of Science and Technology y Stanford University recientemente coescribe un artículo que explora la Extinción Masiva del Ordovícico Tardío (LOME), que es el primero o el más antiguo de los «Cinco Grandes (hace unos 445 millones de años)». Aproximadamente el 85% de las especies marinas, la mayoría de las cuales vivían en océanos poco profundos cerca de los continentes, se extinguieron durante este tiempo.

Fósiles de Hirnantian

Imágenes detalladas de afloramientos fósiles del período Ordovícico en la isla Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

El autor principal Alexandre Pohl, de UC Riverside (ahora investigador postdoctoral en la Universidad Bourgogne Franche-Comté en Dijon, Francia) y sus coautores estudiaron el entorno oceánico antes, durante y después de la extinción para determinar cómo ocurrió el evento. elaborado y activado. Los resultados de su estudio fueron publicados en la revista Geociencias de la naturaleza hoy (1 de noviembre de 2021).

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Para pintar una imagen del ecosistema oceánico durante el período Ordovícico, el experto en extinciones masivas Seth Finnegan, profesor asociado en UC Berkeley, dice que los mares estaban llenos de biodiversidad. Los océanos contenían algunos de los primeros arrecifes creados por animales, pero carecían de una gran cantidad de vertebrados.

“Si hubieras buceado con esnórquel en un mar del Ordovícico, habrías visto grupos familiares como almejas, caracoles y esponjas, pero también muchos otros grupos cuya diversidad ahora está muy reducida o completamente extinta, como trilobites, braquiópodos y crinoideos”, dice Finnegan. .

A diferencia de las extinciones masivas rápidas, como Cretáceo-Evento de extinción terciaria en el que los dinosaurios y otras especies murieron repentinamente hace unos 65,5 millones de años, según Finnegan, LOME tuvo lugar durante un período de tiempo sustancial, con estimaciones que oscilan entre menos de medio millón y casi dos millones de años.

Fósiles de afloramientos del Ordovícico

Imágenes detalladas de afloramientos fósiles del período Ordovícico en la isla Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

Uno de los principales debates en torno a LOME es si la falta de oxígeno en el agua de mar provocó la extinción masiva de este período. Para estudiar esta cuestión, el equipo integró pruebas geoquímicas con simulaciones numéricas y modelos informáticos.

Zunli Lu, profesor de ciencias ambientales y de la tierra en la Universidad de Syracuse, y sus estudiantes tomaron medidas de la concentración de yodo en rocas carbonatadas de este período, haciendo importantes descubrimientos sobre los niveles de oxígeno en diferentes profundidades oceánicas. La concentración del elemento yodo en las rocas carbonatadas sirve como indicador de los cambios en el nivel de oxígeno del océano en la historia de la Tierra.

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Sus datos, combinados con simulaciones de modelos por computadora, sugirieron que no había evidencia de anoxia mejorada, o falta de oxígeno, después de la extinción en el hábitat de animales oceánicos poco profundos donde vivían la mayoría de los organismos, lo que significa que el enfriamiento del clima ocurrió durante el Ordovícico superior. período. combinado con factores adicionales probablemente fue responsable de LOME.

Por otro lado, existen evidencias de que la anoxia en los océanos profundos se ha extendido durante el mismo período, un misterio que no puede explicarse con el modelo clásico de oxígeno oceánico, según el experto en modelización climática Alexandre Pohl.

«Se anticipó la oxigenación de alta mar en respuesta al enfriamiento, porque el oxígeno atmosférico se disuelve preferentemente en agua fría», explica Pohl. «Sin embargo, nos sorprendió ver una amplia anoxia en la parte inferior del océano, ya que la anoxia en la historia de la Tierra se asocia generalmente con el calentamiento global inducido por el vulcanismo».

Atribuyen la anoxia de las profundidades marinas a la circulación del agua de mar a través de los océanos del mundo. Pohl dice que un punto clave a tener en cuenta es que la circulación oceánica es un componente muy importante del sistema climático.

Formó parte de un equipo dirigido por el modelador senior Andy Ridgwell, profesor de UC Riverside, cuyos resultados de modelos informáticos muestran que el enfriamiento climático probablemente alteró el patrón de circulación del océano, deteniendo el flujo de agua rica y oxígeno en los mares poco profundos hacia el océano más profundo.

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Reconocer que el enfriamiento del clima también puede conducir a niveles más bajos de oxígeno en partes del océano, dice Lu, es una parte clave de su estudio.

«Durante décadas, la escuela de pensamiento dominante en nuestro campo ha sido que el calentamiento global hace que los océanos pierdan oxígeno y, por lo tanto, tiene un impacto en la habitabilidad marina, desestabilizando potencialmente todo el ecosistema», dijo Lu. «En los últimos años, más y más más evidencia apunta a varios episodios en la historia de la Tierra donde los niveles de oxígeno también han caído en climas fríos «.

Si bien las causas de la extinción del Ordovícico Tardío no se han acordado por completo, y no lo estarán por algún tiempo, el estudio del equipo excluye los cambios de oxigenación como una explicación única para esta extinción y agrega nuevos datos que favorecen que el cambio de temperatura sea el mecanismo de destrucción de LOME.

Pohl espera que a medida que se disponga de mejores datos climáticos y modelos numéricos más sofisticados, puedan ofrecer una representación más sólida de los factores que pueden haber llevado a la extinción masiva del Ordovícico superior.

Referencia: «Desacoplamiento vertical en anoxia tardía del Ordovícico debido a la reorganización de la circulación oceánica» por Alexandre Pohl, Zunli Lu, Wanyi Lu, Richard G. Stockey, Maya Elrick, Menghan Li, André Desrochers, Yanan Shen, Ruliang He, Seth Finnegan y Andy Ridgwell, 1 de noviembre de 2021, Geociencias de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9

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Space Machines Company se asocia con Anywaves

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Antena de banda S Anywaves. Crédito: Anywaves

Edimburgo, 6 de octubre de 2022. – La empresa australiana de logística y transporte espacial Space Machines Company (SMC) se asoció con el fabricante de equipos de antena Anywaves para respaldar su primera misión en el segundo trimestre de 2023, dijo SMC.

SMC eligió a SpaceX como proveedor de lanzamiento para su misión Roll Out. Mientras tanto, SMC probará la capacidad de su vehículo de transferencia orbital (OTV) Optimus de 270 kg. La OTV proporcionará servicios de logística en el espacio y mejorará las capacidades de proveedor de servicios de última milla de la empresa. La demostración también será una oportunidad para que SMC obtenga soluciones de calificación y prueba de vuelo para varias cargas útiles y clientes.

El Optimus OTV es una de las naves espaciales comerciales más grandes diseñadas, fabricadas y ensambladas en Australia, según SMC.

Las antenas de telemetría, seguimiento y control (TT&C) de banda S de Anywaves permitirán a SMC proporcionar comunicaciones con estaciones terrestres. Las antenas aseguran que la conexión se mantenga incluso durante las fases críticas de la misión. También protegen el enlace descendente de telemetría esencial al tiempo que proporcionan autoridad de mando sobre la nave espacial.

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Los valles antiguos pueden mostrar cómo los casquetes polares responderán al cambio climático: NPR

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Una vista aérea de los icebergs y la capa de hielo cerca de Pituffik, Groenlandia.

Kerem Yucel/AFP vía Getty Images


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Kerem Yucel/AFP vía Getty Images

Una vista aérea de los icebergs y la capa de hielo cerca de Pituffik, Groenlandia.

Kerem Yucel/AFP vía Getty Images

Durante las edades de hielo de la Tierra, gran parte de América del Norte y el norte de Europa estaban cubiertos por enormes glaciares.

Hace unos 20.000 años, estos casquetes polares comenzaron a derretirse rápidamente y el agua resultante tuvo que ir a alguna parte, a menudo debajo de los glaciares. Con el tiempo, se formaron enormes valles bajo el hielo para drenar el agua del hielo.

Un nuevo estudio sobre cómo se derritieron los glaciares después de la última edad de hielo podría ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo podrían reaccionar los casquetes polares actuales al calor extremo resultante del cambio climático, dicen los autores del estudio.

El estudio publicado esta semana en Revisiones de Ciencias del Cuaternarioayudó a aclarar cómo, y con qué rapidez, se formaron estos canales.

«Nuestros resultados muestran, por primera vez, que el mecanismo más importante es probablemente el derretimiento del verano en la superficie del hielo, que llega al lecho a través de grietas o conductos similares a chimeneas y luego fluye bajo la presión de la capa de hielo para cortar el hielo». canales”, dijo Kelly Hogan, coautora y geofísica del British Antarctic Survey.

Investigadores han descubierto miles de valles bajo el Mar del Norte

Al analizar los datos de reflexión sísmica en 3D recopilados originalmente como parte de las evaluaciones de riesgo para las compañías de petróleo y gas, los investigadores han descubierto miles de valles en el Mar del Norte. Estos valles, algunos de los cuales datan de hace millones de años, ahora están profundamente enterrados bajo el lodo del lecho marino.

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Algunos de los canales eran enormes, tan grandes como 90 millas de ancho y tres millas de ancho («varias veces más grandes que el lago Ness», el grupo de investigación con sede en el Reino Unido anotó).

Un modelo digital de un canal masivo que transportaba agua de deshielo lejos de los antiguos glaciares.

James Kirkham/Servicio Antártico Británico


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James Kirkham/Servicio Antártico Británico

Un modelo digital de un canal masivo que transportaba agua de deshielo lejos de los antiguos glaciares.

James Kirkham/Servicio Antártico Británico

Lo que más sorprendió a los investigadores, dijeron, fue la rapidez con la que se formaron estos valles. Cuando el hielo se derritió rápidamente, el agua esculpió los valles durante cientos de años, a la velocidad del rayo, en términos geológicos.

«Este es un hallazgo emocionante», dijo el autor principal James Kirkham, investigador de BAS y la Universidad de Cambridge. «Sabemos que estos valles dramáticos se excavaron durante la agonía de los casquetes polares. Usando una combinación de técnicas de imágenes subterráneas de última generación y un modelo de computadora, aprendimos que los valles de los túneles pueden erosionarse rápidamente debajo de las capas de hielo. experimentando un calor extremo”,

Tradicionalmente se cree que los canales de agua de deshielo estabilizan los glaciares que se derriten y, por extensión, el aumento del nivel del mar, al ayudar a amortiguar el colapso de las capas de hielo, dijeron los investigadores.

Los nuevos hallazgos podrían complicar este panorama. Pero la velocidad a la que se formaron los canales significa que su inclusión en los modelos actuales podría ayudar a mejorar la precisión de las predicciones sobre el derretimiento actual de la capa de hielo, agregaron los autores.

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Hoy en día, solo quedan dos grandes casquetes polares: Groenlandia y la Antártida. La velocidad a la que se derriten es probable que aumente a medida que el clima se calienta.

«La pregunta crítica ahora es si este flujo ‘adicional’ de agua de deshielo a través de los canales hará que nuestras capas de hielo fluyan más rápido o más lento hacia el mar», dijo Hogan.

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Las simulaciones de supercomputadoras revelan cómo un impacto gigante podría haber formado la Luna

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Crédito: Universidad de Durham

Científicos pioneros del Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham han utilizado las simulaciones de supercomputadoras más detalladas hasta la fecha para revelar una explicación alternativa para el origen de la Luna hace 4.500 millones de años. Reveló que un impacto gigante entre la Tierra y un[{» attribute=»»>Mars-sized body could immediately place a Moon-like body into orbit around Earth.

High-end simulations

In their search for scenarios that could explain the present-day Earth-Moon system, the researchers simulated hundreds of different impacts at high resolution, varying the angle and speed of the collision as well as the masses and spins of the two colliding bodies. These calculations were performed using the SWIFT open-source simulation code, run on the DiRAC Memory Intensive service (“COSMA”), hosted by Durham University on behalf of the DiRAC High-Performance Computing facility.

La potencia informática adicional reveló que las simulaciones de baja resolución pueden pasar por alto aspectos cruciales de las colisiones a gran escala. Con simulaciones de alta resolución, los investigadores pueden descubrir características a las que no se podía acceder en estudios anteriores. Solo las simulaciones de alta resolución produjeron el satélite similar a la Luna, y los detalles adicionales revelaron cómo sus capas exteriores contenían más material de la Tierra.

Si gran parte de la Luna se formó inmediatamente después del impacto gigante, también podría significar que se derritió menos durante la formación que en las teorías tradicionales donde la Luna se convirtió en un disco de escombros alrededor de la Tierra. Dependiendo de los detalles de la solidificación posterior, estas teorías deberían predecir diferentes estructuras internas para la Luna.

El coautor del estudio, Vincent Eke, dijo: «Esta vía de formación podría ayudar a explicar la similitud en la composición isotópica entre las rocas lunares devueltas por los astronautas del Apolo y el manto de la Tierra. También puede estar allí. Tener consecuencias observables en el grosor de la corteza lunar, que nos permitiría comprender mejor el tipo de colisión que tuvo lugar.

Lo que es más, descubrieron que incluso cuando un satélite pasa tan cerca de la Tierra que uno esperaría que las «fuerzas de marea» de la gravedad de la Tierra lo destrozaran, el satélite puede sobrevivir. . De hecho, también puede ser empujado a una órbita más amplia, a salvo de futuras destrucciones.

Un abanico de nuevas posibilidades

Jacob Kegerreis, investigador principal del estudio, dijo: “Esto abre una nueva gama de posibles puntos de partida para la evolución de la Luna. Nos embarcamos en este proyecto sin saber exactamente cuáles serían los resultados de estas simulaciones de muy alta resolución. Entonces, además de la gran revelación de que las resoluciones estándar pueden dar respuestas incorrectas, fue muy emocionante que los nuevos resultados pudieran incluir un satélite en órbita parecido a la Luna.

Se cree que la Luna se formó después de que la joven Tierra chocara con un objeto del tamaño de Marte llamado Theia hace 4500 millones de años. La mayoría de las teorías construyen la Luna por una acumulación gradual de escombros de este impacto. Sin embargo, esto ha sido cuestionado por mediciones de rocas lunares que muestran que tienen una composición similar al manto de la Tierra, mientras que el impacto produce escombros que provienen principalmente de Theia.

Este escenario satelital inmediato abre nuevas posibilidades para la órbita lunar inicial, así como la composición prevista y la estructura interna de la Luna. Podría ayudar a explicar misterios sin resolver como la órbita inclinada de la Luna alejándose del ecuador de la Tierra; o podría producir una Luna temprana que no esté completamente derretida, lo que algunos científicos creen que podría encajar mejor con su delgada corteza.

Las numerosas misiones lunares por venir deberían revelar nuevas pistas sobre el tipo de impacto gigante que condujo a la Luna, lo que a su vez nos contará sobre la historia de la Tierra misma.

El equipo de investigación incluyó a científicos de[{» attribute=»»>NASA Ames Research Centre and the University of Glasgow, UK, and their simulation findings have been published in the Astrophysical Journal Letters.

Reference: “Immediate Origin of the Moon as a Post-impact Satellite” by J. A. Kegerreis, S. Ruiz-Bonilla, V. R. Eke, R. J. Massey, T. D. Sandnes and L. F. A. Teodoro, 4 October 2022, Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d96

The research was partly supported by a DiRAC Director’s Discretionary Time award and a Science and Technology Facilities Council (STFC) grant.

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