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Una señal de alerta desde la Antártida

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Una señal de alerta desde la Antártida

En esta ilustración, el agua de mar fluye profundamente por debajo de la superficie hacia una falla de hielo que se abre activamente en la Antártida. Una nueva investigación muestra que estas fallas pueden abrirse muy rápidamente y que el agua de mar que las atraviesa ayuda a controlar la velocidad a la que se rompe la plataforma de hielo. Crédito: Rob Soto

Hay suficiente agua congelada en los glaciares de Groenlandia y la Antártida que, si se derritieran, los mares globales aumentarían varios metros. Lo que sucederá con estos glaciares en las próximas décadas es la mayor incógnita en lo que respecta al aumento del nivel del mar, en parte porque la física de la fractura de los glaciares aún no se comprende completamente.

Una cuestión crucial es hasta qué punto el calentamiento de los océanos podría provocar que los glaciares se rompieran más rápidamente. Universidad de Washington Los investigadores han demostrado la ruptura a gran escala más rápida conocida a lo largo de una plataforma de hielo antártica. El estudio, publicado recientemente en Progreso de la AGU, muestra que en 2012 se formó una grieta de 10,5 kilómetros en el glaciar Pine Island, una plataforma de hielo en retroceso que contiene la capa de hielo más grande de la Antártida occidental, en aproximadamente 5 1/2 minutos. Eso significa que la falla se abrió a unos 35 metros (115 pies) por segundo, o unas 80 millas por hora.

«Este es el evento de apertura de fallas más rápido que conocemos que se haya observado jamás», dijo la autora principal Stephanie Olinger, quien realizó el trabajo como parte de su investigación doctoral en la Universidad de Washington y en la Universidad de Harvard, y ahora es investigadora postdoctoral en Universidad Stanford. . “Esto demuestra que, en determinadas circunstancias, un témpano de hielo puede romperse. Esto nos dice que debemos estar atentos a este tipo de comportamiento en el futuro y nos dice cómo podríamos describir estas fracturas en modelos de capas de hielo a gran escala.

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La importancia de la formación de fisuras

Una falla es una grieta que atraviesa aproximadamente 300 metros de hielo flotante en una típica plataforma de hielo antártica. Estas grietas son precursoras del desprendimiento del hielo marino, en el que grandes trozos de hielo se desprenden de un glaciar y caen al mar. Este tipo de fenómenos ocurren a menudo en el glaciar Pine Island, el iceberg observado en el estudio se separó del continente hace mucho tiempo. .

Imagen satelital de la Falla

Las imágenes de satélite tomadas el 8 de mayo (izquierda) y el 11 de mayo (derecha), con tres días de diferencia en 2012, muestran una nueva fisura que forma una «Y» que se ramifica a la izquierda de la grieta anterior. Tres instrumentos sísmicos (triángulos negros) registraron vibraciones que se utilizaron para calcular velocidades de propagación de la grieta de hasta 80 millas por hora. Crédito: Olinger et al./AGU Advances

“Las plataformas de hielo ejercen una influencia estabilizadora muy importante sobre el resto de la capa de hielo de la Antártida. Si una plataforma de hielo se rompe, el hielo del glaciar detrás de ella realmente se acelera”, dijo Olinger. «Este proceso de ruptura es esencialmente la forma en que las plataformas de hielo de la Antártida dan lugar a grandes icebergs».

En otras partes de la Antártida, las fallas suelen desarrollarse durante meses o años. Pero puede suceder más rápidamente en un paisaje que cambia rápidamente como el glaciar Pine Island, donde los investigadores creen que ya se ha formado la capa de hielo de la Antártida occidental. ha pasado un punto de inflexión cuando colapsó en el océano.

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Desafíos de observar los cambios glaciales

Las imágenes de satélite proporcionan observaciones continuas. Pero los satélites en órbita sólo pasan por cada punto de la Tierra cada tres días. Lo que sucede durante esos tres días es más difícil de precisar, particularmente en el peligroso paisaje de la frágil plataforma de hielo de la Antártida.

Para el nuevo estudio, los investigadores combinaron herramientas para comprender cómo se formó la falla. Utilizaron datos sísmicos registrados por instrumentos colocados en el témpano de hielo por otros investigadores en 2012 con observaciones de radar desde satélites.

El hielo de un glaciar actúa como un sólido en escalas de tiempo cortas, pero se parece más a un líquido viscoso en escalas de tiempo largas.

“¿El rifting es más como romper un vidrio o desarmar Silly Putty? Ésa era la cuestión”, dijo Olinger. «Nuestros cálculos para este evento muestran que fue más bien una rotura de vidrio».

El papel del agua de mar y la investigación futura.

Si el hielo fuera un material simple y frágil, debería haberse roto aún más rápido, dijo Olinger. Investigaciones posteriores resaltaron el papel del agua de mar: el agua de mar en las fallas mantiene el espacio abierto contra las fuerzas internas del glaciar. Y como el agua de mar tiene viscosidad, tensión superficial y masa, no puede llenar el vacío instantáneamente. En cambio, la velocidad a la que el agua de mar llena la fisura que se abre ayuda a frenar la propagación de la grieta.

«Antes de que podamos mejorar el rendimiento de los modelos de capas de hielo a gran escala y las proyecciones del aumento futuro del nivel del mar, necesitamos tener una buena comprensión basada en la física de los diferentes procesos que influyen en la estabilidad de la plataforma de hielo», dijo Olinger. .

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Referencia: “El acoplamiento oceánico limita la velocidad de ruptura del evento de propagación de ruptura de la plataforma de hielo más rápido observado” por Stephanie D. Olinger, Bradley P. Lipovsky y Marine A. Denolle, 5 de febrero de 2024, Progreso de la AGU.
DOI: 10.1029/2023AV001023

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias. Los coautores son Brad Lipovsky y Marine Denolle, ambos miembros de la facultad de ciencias terrestres y espaciales de la Universidad de Washington que comenzaron a asesorar el trabajo en la Universidad de Harvard.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Urano y Neptuno no están hechos de lo que pensábamos, según un nuevo estudio

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Urano y Neptuno no están hechos de lo que pensábamos, según un nuevo estudio

Los astrónomos han creído durante mucho tiempo que los gigantes de hielo Urano y Neptuno son ricos en agua helada. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que también podrían contener toneladas de hielo de metano.

Los resultados podrían ayudar a resolver el enigma sobre cómo se formaron estos mundos helados.

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La NASA dice que los desechos espaciales que se estrellaron contra una casa en Florida provenían de la ISS

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La NASA dice que los desechos espaciales que se estrellaron contra una casa en Florida provenían de la ISS

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Por qué envejecemos más lentamente en el espacio

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Por qué envejecemos más lentamente en el espacio

La idea de que alguien pueda envejecer más lentamente mientras viaja en el espacio parece ciencia ficción, pero es una afirmación respaldada no sólo por la física, sino también por experimentos del mundo real.

En nuestra experiencia diaria, el tiempo siempre pasa al mismo ritmo que regularmente pasamos del pasado al futuro.

Sin embargo, nuestras mejores teorías de la física del tiempo son las teorías gemelas de la relatividad de Einstein: tanto especial como general.

Como sugiere el nombre, el tiempo es relativo: la cantidad de tiempo que pasas en relación con otra persona depende de lo que ambos hacen y de dónde se encuentran exactamente en el Universo.

Las astronautas de la NASA Christina Koch (arriba) y Jessica Meir (abajo). Los astronautas de la Estación Espacial envejecen más lentamente que los de nosotros en la Tierra. Crédito: NASA

Comprender la relatividad del tiempo.

Imagina que tienes un presupuesto para gastar, un presupuesto igual a la velocidad de la luz.

Este presupuesto hay que dividirlo entre viajar en el espacio y viajar en el tiempo.

Cuanto más rápido viajas por el espacio, menos presupuesto dedicas a viajar en el tiempo.

En otras palabras, cuanto menos tiempo pasa, más rápido viajas a la velocidad de la luz en comparación con alguien que viaja más lento.

Lleva a los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional. Orbitan la Tierra a 27.500 kilómetros por hora.

Gastan más presupuesto que nosotros en velocidad y, por lo tanto, tienen menos tiempo libre. Por tanto, envejecen más lentamente.

Los astronautas y los viajes en el tiempo.

El Estudio de Gemelos de la NASA comparó a los gemelos astronautas Scott (izquierda) y Mark (derecha) Kelly, para observar el efecto de los vuelos espaciales en el proceso de envejecimiento.  Crédito: NASA
El Estudio de Gemelos de la NASA comparó a los gemelos astronautas Scott (izquierda) y Mark (derecha) Kelly, para observar el efecto de los vuelos espaciales en el proceso de envejecimiento. Crédito: NASA

Los gemelos Mark y Scott Kelly son un ejemplo fascinante de este efecto, conocido como dilatación del tiempo.

Ambos astronautas viajaron a la ISS, pero Scott pasó aproximadamente diez veces más tiempo en el espacio.

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Mark nació seis minutos antes que su hermano, pero ahora es seis minutos y 5 milisegundos mayor porque Scott envejecía más lentamente cuando viajaba a gran velocidad alrededor de la Tierra.

Esto ha sido estudiado y documentado en Estudio de gemelos de la NASA.

En febrero de 2024, Oleg Kononenko batió el récord de tiempo transcurrido en órbita alrededor de la Tierra, lo que le convirtió en el mayor viajero en el tiempo de la humanidad.

Un astronauta que pasa 1.000 días orbitando la Tierra salta 0,027 segundos hacia el futuro.

Puede que esto no parezca mucho, pero se debe a que la velocidad de la ISS es pequeña en comparación con la velocidad de la luz.

El cosmonauta Oleg Kononenko batió el récord de tiempo transcurrido en órbita alrededor de la Tierra en febrero de 2024. Crédito: Bill Ingalls/NASA/Getty Images
El cosmonauta Oleg Kononenko batió el récord de tiempo transcurrido en órbita alrededor de la Tierra en febrero de 2024. Crédito: Bill Ingalls/NASA/Getty Images

Viajando en el tiempo casi a la velocidad de la luz

Imagínese si pudiera viajar a una velocidad cercana a la de la luz en un gran circuito a través del espacio que lo llevaría de regreso a la Tierra.

Para ti habrán pasado diez años durante tu viaje, pero en la Tierra –donde una parte considerable de nuestro presupuesto se ha gastado en tiempo– habrían pasado 7.000 años.

Habrías negociado el día 21.calle siglo para el 91calle – un verdadero viaje en el tiempo según cualquier libro.

Hay otra manera de lograr la misma hazaña. El tiempo también pasa más lentamente cuanto más te acercas a objetos masivos.

En otras palabras, una fuerte gravedad alarga el tiempo.

Si te quedaras cerca de un agujero negro supermasivo, por ejemplo, y luego regresaras a la Tierra, también podrías saltar miles de años hacia el futuro de la Tierra.

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Los astronautas se ven afectados por ambas formas de dilatación del tiempo, pero en la Estación Espacial Internacional su velocidad supera el efecto de estar más lejos de la Tierra y, por lo tanto, en general envejecen más lentamente.

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