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Un asteroide que mató dinosaurios provocó un monstruoso tsunami global con olas de una milla de largo

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Un asteroide que mató dinosaurios provocó un monstruoso tsunami global con olas de una milla de largo

Máxima amplitud de las olas del tsunami tras el impacto de un asteroide hace 66 millones de años. Crédito: Basado en Range et al. en AGU Avances, 2022

Hace sesenta y seis millones de años, un asteroide de una milla de ancho se estrelló contra la Tierra, acabando con casi todos los dinosaurios y aproximadamente las tres cuartas partes de las especies de plantas y animales del planeta.

Según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Michigan y publicado en línea el 4 de octubre en la revista Adelantos AGU.

El estudio de investigación presenta la primera simulación del mundo del tsunami de impacto de Chicxulub que se publicará en una revista científica revisada por pares. Además, los científicos de la UM examinaron los registros geológicos de más de 100 sitios en todo el mundo y encontraron pruebas que respaldan las predicciones de sus modelos sobre la trayectoria y la potencia del tsunami.

«Este tsunami fue lo suficientemente poderoso como para perturbar y erosionar los sedimentos en las cuencas oceánicas del otro lado del mundo, dejando un vacío en el registro sedimentario o un revoltijo de sedimentos más antiguos», dijo la autora principal Molly Tidy. Condujo el estudio de modelado para una tesis de maestría bajo la supervisión del oceanógrafo físico de la UM y coautor del estudio Brian Arbic y el paleooceanógrafo de la UM y coautor del estudio Ted Moore.

Impacto energético

El análisis de los archivos geológicos se centró en las «secciones límite». Estos son sedimentos marinos depositados justo antes o justo después del impacto del asteroide y el[{» attribute=»»>Cretaceous–Paleogene (K-Pg) mass extinction, which closed the Cretaceous Period.

“The distribution of the erosion and hiatuses that we observed in the uppermost Cretaceous marine sediments are consistent with our model results, which gives us more confidence in the model predictions,” said Range, who started the project as an undergraduate in Arbic’s lab in the Department of Earth and Environmental Sciences.

According to the study’s calculations, the initial energy in the impact tsunami was up to 30,000 times larger than the energy in the December 2004 Indian Ocean earthquake tsunami. That one is one of the largest tsunamis in the modern record and killed more than 230,000 people.

Modeled Tsunami Sea-Surface Height Perturbation After Asteroid Impact

Modeled tsunami sea-surface height perturbation, in meters, four hours after the asteroid impact. This image shows results from the MOM6 model, one of two tsunami-propagation models used in the University of Michigan-led study. Credit: From Range et al. in AGU Advances, 2022

The researcher’s simulations show that the impact tsunami radiated mainly to the east and northeast into the North Atlantic Ocean, and to the southwest into the South Pacific Ocean through the Central American Seaway (which used to separate North America and South America).

In those basins and in some adjacent areas, underwater current speeds likely exceeded 20 centimeters per second (0.4 mph),. This velocity is powerful enough to erode fine-grained sediments on the seafloor.

In contrast, the South Atlantic, the North Pacific, the Indian Ocean, and the region that is today the Mediterranean were largely shielded from the strongest effects of the tsunami, according to the team’s simulation. In those places, the modeled current speeds were likely less than the 20 cm/sec threshold.

Geological corroboration

U-M’s Moore analyzed published records of 165 marine boundary sections for the review of the geological record. He was able to obtain usable information from 120 of them. Most of the sediments came from cores collected during scientific ocean-drilling projects.

The North Atlantic and South Pacific had the fewest locations with complete, uninterrupted K-Pg boundary sediments. In contrast, the largest number of complete K-Pg boundary sections were uncovered in the South Atlantic, the North Pacific, the Indian Ocean, and the Mediterranean.

Modeled Tsunami Sea-Surface Height Perturbation

Modeled tsunami sea-surface height perturbation, in meters, 24 hours after the asteroid impact. This image shows results from the MOM6 model, one of two tsunami-propagation models used in the University of Michigan-led study. Credit: From Range et al. in AGU Advances, 2022

“We found corroboration in the geological record for the predicted areas of maximal impact in the open ocean,” said Arbic. He is a professor of earth and environmental sciences and oversaw the project. “The geological evidence definitely strengthens the paper.”

Of special significance, according to the authors, are outcrops of the K-Pg boundary on the eastern shores of New Zealand’s north and south islands, which are more than 7,500 miles (12,000 kilometers) from the Yucatan impact site.

The heavily disturbed and incomplete New Zealand sediments, called olistostromal deposits, were originally thought to be the result of local tectonic activity. However, given the age of the deposits and their location directly in the modeled pathway of the Chicxulub impact tsunami, the U-M-led team of researchers suspects a different origin.

“We feel these deposits are recording the effects of the impact tsunami, and this is perhaps the most telling confirmation of the global significance of this event,” Range said.

Comparing models

The modeling portion of the study used a two-stage strategy. First, a large computer program called a hydrocode simulated the chaotic first 10 minutes of the event. This included the asteroid impact, crater formation, and initiation of the tsunami. That work was conducted by co-author Brandon Johnson of Purdue University.

Based on the findings of previous studies, the scientists modeled an asteroid that was 8.7 miles (14 kilometers) in diameter, moving at 27,000 mph (12 kilometers per second). It struck granitic crust overlain by thick sediments and shallow ocean waters, blasting an approximately 62-mile-wide (100-kilometer-wide) crater and ejecting dense clouds of soot and dust into the atmosphere.

Maximum Tsunami Wave Amplitude

Maximum tsunami wave amplitude, in centimeters, following the asteroid impact 66 million years ago. Credit: From Range et al. in AGU Advances, 2022

Two and a half minutes after the asteroid struck, a curtain of ejected material pushed a wall of water outward from the impact site, briefly forming a 2.8-mile-high (4.5-kilometer-high) wave that subsided as the ejecta fell back to Earth.

According to the U-M simulation, 10 minutes after the projectile hit the Yucatan, and 137 miles (220 kilometers) from the point of impact, a 0.93-mile-high (1.5-kilometer-high) tsunami wave—ring-shaped and outward-propagating—began sweeping across the ocean in all directions.

At the 10-minute mark, the results of Johnson’s iSALE hydrocode simulations were entered into two tsunami-propagation models, MOM6 and MOST, to track the giant waves across the ocean. MOM6 has been used to model tsunamis in the deep ocean, and NOAA uses the MOST model operationally for tsunami forecasts at its Tsunami Warning Centers.

“The big result here is that two global models with differing formulations gave almost identical results, and the geologic data on complete and incomplete sections are consistent with those results,” said Moore, professor emeritus of earth and environmental sciences. “The models and the verification data match nicely.”

According to the team’s simulation:

  • One hour after impact, the tsunami had spread outside the Gulf of Mexico and into the North Atlantic.
  • Four hours after impact, the waves had passed through the Central American Seaway and into the Pacific.
  • Twenty-four hours after impact, the waves had crossed most of the Pacific from the east and most of the Atlantic from the west and entered the Indian Ocean from both sides.
  • By 48 hours after impact, significant tsunami waves had reached most of the world’s coastlines.

Dramatic wave heights

For the current study, the research team did not attempt to estimate the extent of coastal flooding caused by the tsunami.

However, their models indicate that open-ocean wave heights in the Gulf of Mexico would have exceeded 328 feet (100 meters), with wave heights of more than 32.8 feet (10 meters) as the tsunami approached North Atlantic coastal regions and parts of South America’s Pacific coast.

As the tsunami neared those shorelines and encountered shallow bottom waters, wave heights would have increased dramatically through a process called shoaling. Current speeds would have exceeded the 0.4 mph (20 centimeters per second) threshold for most coastal areas worldwide.

“Depending on the geometries of the coast and the advancing waves, most coastal regions would be inundated and eroded to some extent,” according to the researchers. “Any historically documented tsunamis pale in comparison with such global impact.”

The follow-up

Arbic said that a follow-up study is planned to model the extent of coastal inundation worldwide. That study will be led by Vasily Titov of the National Oceanic and Atmospheric Administration’s Pacific Marine Environmental Lab, who is a co-author of the AGU Advances paper.

Reference: “The Chicxulub Impact Produced a Powerful Global Tsunami” by Molly M. Range, Brian K. Arbic, Brandon C. Johnson, Theodore C. Moore, Vasily Titov, Alistair J. Adcroft, Joseph K. Ansong, Christopher J. Hollis, Jeroen Ritsema, Christopher R. Scotese and He Wang, 4 October 2022, AGU Advances.
DOI: 10.1029/2021AV000627

In addition to Range, Arbic, Moore, Johnson and Titov, the study authors are Alistair Adcroft of Princeton University, Joseph Ansong of the University of Ghana, Christopher Hollis of Victoria University of Wellington, Jeroen Ritsema of the University of Michigan, Christopher Scotese of the PALEOMAP Project, and He Wang of NOAA’s Geophysical Fluid Dynamics Laboratory and the University Corporation for Atmospheric Research.

Funding was provided by the National Science Foundation and the University of Michigan Associate Professor Support Fund, which is supported by the Margaret and Herman Sokol Faculty Awards. The MOM6 simulations were carried out on the Flux supercomputer provided by the University of Michigan Advanced Research Computing Technical Services.

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Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

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Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) enfrentan muchos desafíos durante su estadía a bordo del laboratorio flotante, y uno de esos desafíos es garantizar que sus pertenencias no se pierdan en el vacío del espacio.

Desafortunadamente, eso es lo que experimentaron los astronautas Jasmin Moghbeli y Loral O'Hara el 2 de noviembre de 2023, cuando una bolsa de herramientas valorada en unos 100.000 dólares se les escapó de las garras durante una caminata espacial. La bolsa de herramientas ahora está siendo rastreada desde la superficie de la Tierra mientras orbita el planeta, como se puede ver en el siguiente video tomado en Añasco, Puerto Rico, el 11 de noviembre de 2023. En particular, la bolsa de herramientas parece cambiar de brillo, lo que sugiere que está dando vueltas mientras orbita el planeta.

Además, Crew-7 fue devuelto a la superficie de la Tierra por la cápsula Crew Dragon de SpaceX y recientemente se sentó para su primera conferencia de prensa posterior al vuelo en la que el astronauta de la Agencia Espacial Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), Satoshi Furakawa, explicó que se sintió avergonzado cuando descubrió que capturó accidentalmente la bolsa de herramientas mientras intentaba tomar una foto del monte. Fuji.

VER GALERÍA – 3 IMÁGENES

«Creo que estábamos en el nodo 1, almorzando o cenando, y Satoshi había salido a la cúpula para tomar fotografías.«, relató el comandante de la misión, el astronauta de la Agencia Espacial Europea Andreas Mogensen. «Él entra y dice: “Bueno, ya sabes, lo siento mucho, mucho, mucho. Pero ya sabes, tomé esta foto. Y todos pensábamos: “¿Qué está pasando?«

«Había logrado tomar una foto de la bolsa de herramientas mientras cruzaba el Monte Fuji.» Mogensen continuó. «Intentó tomar una foto del Monte Fuji y terminó con una foto de la bolsa de herramientas.«

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El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

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El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

El calentamiento global ha ralentizado ligeramente la rotación de la Tierra y eso podría afectar la forma en que medimos el tiempo.

Un estudio publicado el miércoles encontró que el derretimiento del hielo polar, una tendencia acelerada impulsada principalmente por el cambio climático causado por el hombre, ha provocado que la Tierra gire menos rápidamente de lo que lo haría de otra manera.

El autor del estudio, Duncan Agnew, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, dijo que a medida que el hielo en los polos se derrite, cambia el lugar donde se concentra la masa de la Tierra. Este cambio a su vez afecta la velocidad angular del planeta.

Agnew comparó la dinámica con la de un patinador artístico dando vueltas sobre el hielo: “Si tienes una patinadora que comienza a girar, si baja los brazos o estira las piernas, disminuirá la velocidad”, dijo. Pero si los brazos de un patinador se tiran hacia adentro, el patinador girará más rápido.

Por lo tanto, menos hielo sólido en los polos significa más masa alrededor del ecuador, del tamaño de la Tierra.

«Lo que se hace con el hielo que se derrite es tomar agua que está congelada en lugares como la Antártida y Groenlandia, y esa agua congelada se derrite, y se mueven los fluidos a otros lugares del planeta», dijo Thomas Herring. un profesor de geofísica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el nuevo estudio. «El agua fluye hacia el ecuador».

En otras palabras, el estudio sugiere que la influencia humana ha aumentado con una fuerza sobre la que académicos, astrónomos y científicos se han preguntado durante milenios, algo que durante mucho tiempo se ha considerado una constante más allá del control de la humanidad.

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«Es bastante impresionante, incluso para mí, que hayamos hecho algo que cambie de manera mensurable la velocidad de rotación de la Tierra», dijo Agnew. “Están sucediendo cosas sin precedentes. »

Su estudio, publicado en la revista Nature, sugiere que el cambio climático juega un papel suficientemente importante en la rotación de la Tierra como para contrarrestar una tendencia opuesta. Debido a una combinación de factores, la Tierra ha comenzado a girar más rápido en las últimas décadas, una tendencia temporal que ha llevado a los científicos, por primera vez, a considerar restar un solo «segundo intercalar negativo» de los relojes de todo el mundo ya en 2026. La presencia de hielo polar ha retrasado esta posibilidad unos tres años, según Agnew.

Si las organizaciones de cronometraje finalmente deciden agregar un segundo intercalar negativo, el ajuste podría interrumpir las redes informáticas.

Una vista de la Tierra capturada por el satélite Deep Space Climate Observatory.NASA

La razón por la que los ajustes del segundo intercalar han sido históricamente necesarios es que incluso sin cambio climático, la rotación diaria de la Tierra ha tendido a disminuir a lo largo de millones de años, aunque pueda parecer constante.

Hace unos 70 millones de años, los días eran más cortos y duraban unas 23,5 horas, según un estudio de 2007. La paleoceanografía y la paleoclimatología sugieren. Esto significa que los dinosaurios del Cretácico vivieron un planeta con 372 días al año.

Varios factores clave afectan la rotación del planeta, a veces trabajando en oposición.

La fricción de las mareas oceánicas, debida en parte a la atracción gravitacional de la Luna, ralentiza la rotación de la Tierra. Mientras tanto, desde la última edad de hielo, la corteza terrestre ha aumentado en algunas zonas en respuesta al peso de las capas de hielo que están desapareciendo. Este efecto cambia la distribución de masa y acelera la rotación del planeta. Ambos procesos son bastante constantes y tienen tasas predecibles.

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Otro factor más es el movimiento del fluido en el núcleo interno líquido de la Tierra, un comodín que puede acelerar o disminuir la velocidad de rotación de la Tierra, dijo Agnew. Las fluctuaciones en el núcleo de la Tierra son una de las principales razones por las que el planeta ha girado más rápido de lo esperado en las últimas décadas.

Esta rotación más rápida ha llevado a los cronometradores a preguntarse (por primera vez desde la adopción oficial del Tiempo Universal Coordinado en la década de 1960) si no sería prudente restar un segundo intercalar para mantener el Tiempo Universal sincronizado con la rotación de la Tierra.

Pero el derretimiento del hielo polar está contrarrestando esta tendencia y ha impedido cualquier decisión sobre si agregar o no un segundo intercalar negativo. Según las estimaciones de Agnew, esta posibilidad se pospondrá de 2026 a 2029, si se mantiene el actual ritmo de rotación de la Tierra.

A medida que el cambio climático se intensifica, los investigadores esperan que el derretimiento del hielo tenga un efecto aún más profundo en la rotación del planeta.

«Su contribución será mayor a medida que pase el tiempo y se acelere el derretimiento, como esperamos», dijo Herring. Añadió que el nuevo estudio fue un análisis profundo y sólido que combina investigaciones de varias disciplinas científicas.

La necesidad de que los cronometradores ajusten el tiempo universal para seguir el ritmo de la rotación de la Tierra no es un fenómeno nuevo. Pero históricamente, esto implicó agregar segundos intercalares al estándar común para los relojes cuando la desaceleración de la rotación de la Tierra hizo que el tiempo astronómico se retrasara respecto del tiempo atómico (que se mide por la vibración de los átomos en los relojes atómicos).

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Sumar o restar segundos intercalares es doloroso porque potencialmente puede alterar los sistemas de transmisión por satélite, financieros y energéticos que dependen de una sincronización extremadamente precisa. Por culpa de eso, Los cronometradores mundiales votaron en 2022 para eliminar el segundo intercalar sumas y restas para 2035 y permitir que el tiempo universal se aleje de la velocidad de rotación de la Tierra.

«Desde aproximadamente el año 2000, ha habido un esfuerzo por eliminar los segundos intercalares», dijo Agnew.

Independientemente de si los relojes cambian, la idea de que el derretimiento del hielo polar afecta la rotación de la Tierra muestra cuán importante se ha vuelto este problema. Las investigaciones ya han delineado el profundo impacto que tendrá la pérdida de hielo en las comunidades costeras.

Los científicos esperan que el aumento del nivel del mar se acelere a medida que el clima se calienta, un proceso que continuará durante cientos de años. El año pasado, destacados investigadores polares advirtieron en un informe que partes de las principales capas de hielo podrían colapsar y que las comunidades costeras deberían prepararse para un aumento del nivel del mar de varios metros. Si la humanidad permite que la temperatura global promedio aumente 2 grados Celsius, el planeta podría enfrentar un aumento del nivel del mar de más de 40 pies.

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