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16 julio 2015

Plutón y sus extraterrestres

Vía
Hace tiempo, la profesora de lengua nos encargó escribir un cuento. Entonces, tenía una imaginación más vívida… y no podían haberme mandado una tarea mejor. La única restricción es que el protagonista habías de ser tú mismo. Y a mí no me gustaba escribir de mí misma. Recuerdo dar un vistazo rápido al rincón de la clase donde estaba sentada, y allí encontrarme con la pieza que faltaba para que todo encajara en mi (loco) cuento. Plutonestre (en un alarde de inventiva antroponímica) era un simpático extraterrestre con forma de ordenador que venía del lejanísimo Plutón, para poner mi vida (y la de mis amigas y familia) patas arriba. La historia no tenía mucho más: había que conseguir que Plutonestre volviera a su planeta antes de que le descubrieran aquí, y la solución era tan sencilla como que se lavara los dientes de una manera peculiar. No me preguntéis como un ordenador extraterrestre de Plutón se lavaba los dientes, y como era esa manera tan peculiar que lo teletransportaba desde su planeta al mío. A mi clase de 5º de Primaria les gustó el relato; y el caso es que la historia me dio mucho de sí, porque llegué a escribir varias más al puro estilo de Teo: Plutonestre en el zoo,... Confieso que no me acuerdo de más títulos, pero sí de que en una de las entregas visitábamos su planeta. Cada “capítulo” venía ilustrado por mí misma pero creo que ya no existen evidencias físicas, ya que debí destruirlas todas en mi etapa máxima-vergonzosa. Sí que compuse una serie de monumentos plutónicos al más puro estilo terrestre pero con ordenadores (la Estatua de la Libertad, la torre Eiffel,...).

¿Por qué elegí Plutón como mundo de origen de mi Plutonestre? Es una suposición, pero creo que eran los confines de mi universo en 5º de Primaria, cuando todavía Plutón era el planeta más lejano del Sistema Solar. Estaba tan lejos.... que uno se podía inventar que allí vivieran extraños seres. (Lo de que fueran ordenadores, es culpa sola y exclusivamente de quién me sentó en ese sitio de la clase, leñe, no todo procede de mi loca cabecita). Pero Plutón ha dejado de estar lejos y de ser el mundo más lejano de mi universo en expansión, sobre todo desde que la New Horizons ha llegado hasta allí y trae noticias alucinantes de un planeta (ahora planeta enano) tan querido: sus montañas de hielo, su historia geológica... Y de paso aprender nuevos palabros como flyby. Así que, niños de Primaria, seguid soñando: ahora vuestros extraterrestres deberían venir de más lejos, de algún exoplaneta muy, muy lejano…, y ojalá que 15 años después os pase como a mí y se haya convertido en un lugar alcanzable.
Imagen de Plutón a 766000 kilómetros de distancia tomada por la New Horizons 16 horas antes del encuentro (NASA/APL-JHU/SwRI). Vía
De @lauramorron

Para conocer más de la historia de Plutón: Plutón, el increíble planeta menguante

Y estáte atento a @nchazarra y @eurekablog que seguirán actualizando sus blogs/Twitter,...

16 septiembre 2012

La fiebre del oro


(Vía)
Nos cuenta Stefan Zweig en Momentos estelares de la humanidad, que el carpintero de Johann August Sutter, propietario de lo que hoy conocemos como California, fue a contarle que al empezar la instalación de un nuevo aserradero: “Ayer, mientras estaba cavando, dio con ese extraño metal. Cree que es oro, pero no ha dicho nada porque teme que los demás se habrían reído de él. Suter se pone serio, toma las pepitas y hace una prueba: es oro. (…) pero el maestro carpintero es presa ya, la primera víctima, de la terrible fiebre que pronto sacudirá al mundo entero.” [1]
(Vía)

Se llama fiebre del oro a las migraciones de forma masiva de trabajadores hacia las áreas donde se había descubierto dicho metal. Fueron tan importantes que se las considera un rasgo de la cultura del sigo XIX. En particular, este término se aplica al fenómeno de California en 1849. Como posibles causas de la fiebre del oro, la Wikipedia señala los avances en el transporte y en los medios de comunicación, la insatisfacción social, y finalmente que el sistema monetario internacional se basaba en el oro. Pocos mineros se hicieron ricos, al revés que los proveedores y comerciantes que fueron los realmente beneficiados. [2] “Y ese tornado inaudito en pos del oro se vuelve cada vez más violento”. [3]

Pero… resulta que la llamada “fiebre del oro” tenía un fundamento científico que vamos a explicar a continuación.

Los mineros usaban mercurio para conseguir el oro en el oeste de los Estados Unidos. Los depósitos de oro eran bien de roca (vetas, vetas de oro-cuarzo) bien aluviales (gravas no consolidadas). Los vastos depósitos de gravas de los ríos ancestrales de Sierra Nevada, contenían grandes cantidades de oro derivadas del desgaste de las vetas de oro-cuarzo (parece que el oro procede de las vetas de cuarzo).

En la mitad de los años de 1850, la minería hidráulica era el método más efectivo y de menor coste en lugares que contaban con grandes extensiones de agua. Las partículas de oro se recuperaban por medio del asentamiento en los canales dentro de las esclusas o por reacción química con el mercurio líquido para formar una amalgama de oro y mercurio. [4] La amalgama es una mezcla homogénea de dos o más metales, lo que se denomina una aleación, salvo cuando uno de los metales es el mercurio que está en forma líquida. [5] El mercurio disuelve numerosos metales formando amalgamas; exceptuando al hierro por lo que se comercializa y conserva en frascos de este metal.

Para conseguir oro, cientos de libras de mercurio líquido se añadían a los rápidos y canales en las esclusas. La alta densidad del mercurio permitía que el oro, y la amalgama de mercurio-oro se hundiera mientras que la arena y la grava pasaban sobre el mercurio y a través de la esclusa.
(Vía)
He encontrado un método curioso para extraer el oro de la amalgama de mercurio-oro, usando una patata: se hace un pequeño agujero en las dos mitades de una patata, donde se coloca la amalgama. Después se unen las dos partes y se envuelven en papel de aluminio, y se hornean. En el interior de la patata estará el oro puro, y el papel de aluminio es para que los vapores de mercurio no produzcan sus efectos tóxicos. La manera de obtener oro más eficaz en la época era usar una “retorta de mercurio”: un diseño mecánico que retiene el mercurio para volver a usarlo. [6]
Se conoce que el mercurio era tóxico desde época de los romanos, cuando están documentadas las intoxicaciones de los mineros de Almadén de la Plata (España). En la exposición crónica al mercurio elemental se absorbe a través de los pulmones, oxidándose en la sangre a mercurio divalente (Hg2+). El mercurio en forma elemental (Hg(0)) puede atravesar la barrera hematoencefálica y la placentaria. El mercurio afecta al sistema nervioso central, riñón y mucosa de la boca.
(Vía)
En sus formas orgánicas, es capaz de penetrar en la membrana del eritrocito y de unirse a la hemoglobina. La transformación de mercurio elemental a metilmercurio es un proceso biogeoquímico complejo que requiere como mínimo dos etapas: 1) oxidación de Hg(0) a Hg(II), seguida por la transformación a metilmercurio o metilación. La metilación del mercurio está controlada por bacterias reductoras de sulfato y otros microbios que tienden a prosperar en condiciones de bajo oxígeno disuelto como cerca de la interfase agua-sedimento o en algas. Varios factores ambientales influyen sobre la velocidad de metilación del mercurio y la reacción inversa conocida como desmetilación. La concentración de metilmercurio, generalmente aumenta por un factor de diez o menos en cada escalón de la cadena alimentaria, que es lo que se conoce como biomagnificación. Sin embargo, a pesar de las concentraciones de mercurio elemental, Hg(II) y metilmercurio en el agua serán muy bajas como para representar un riesgo para la salud humana. El mayor riesgo para la salud humana es consumir pescado contaminado de las áreas mineras o de fábricas de mercurio, como ocurrió en Minamata.
(Fuente)
(Vía)
El mercurio líquido es muy poco tóxico por vía gastrointestinal al ser escasamente absorbido (de ahí que tener un termómetro de mercurio no sea un riesgo excesivo). Sin embargo, los vapores de mercurio elemental (se forman por vaporización del mercurio líquido metálico) sí penetran y afectan al sistema nervioso central, aunque se conoce poco de la disfunción cerebral. La liposolubilidad de los vapores del mercurio permite que penetre en el cerebro, mucho más rápido que en las formas iónicas del mercurio. [7]
Es probable que los mineros no conocieran todos los efectos tóxicos del mercurio, y que estuvieran expuestos a los vapores de este metal, presentando daños en el cerebro, que pudieran agravar su “fiebre del oro”.
Referencias:
[1] Stefan Zweig, Momentos estelares de la humanidad, Primera Edición en El Acantilado, 2002
[2] Wikipedia
[3] Stefan Zweig, Momentos estelares de la humanidad, Primera Edición en El Acantilado, 2002
[4] Alpers et al., Mercury Contamination from Historical Gold Mining in California, US Geological Survey, 2005
[5] Wikipedia
[6] Garnet Basque, Gold Panner’s Manual
[7] Manuel Repetto, Ana Camean, Toxicología Avanzada

Este post participa en el XVI Carnaval de Biología organizado por @moigaren en El Blog Falsable y en el XVII Carnaval de Química organizado por @nchazarra en Un geólogo en apuros

11 agosto 2012

El hombre se para a pensar (I)

Se me permite usar la letra de Siniestro total para hablar de ciencia y filosofía, y de mis paranoias científico-literarias, citando no a Raquel Cascales, sino a Alejandro Llano. Pero después, me he dado cuenta de que en primero de carrera, en Fundamentos de Antropología I, el profesor de esa asignatura también comentó la canción, así que va un recuerdo a don Juan Francisco Pozo.


¿Cuándo fue el Gran Estallido? 

El Universo en el que vivimos comenzó con el Big Bang, teoría que ha sido corroborada por distintas fuentes científicas. Por ejemplo, aún hoy se puede medir en el espacio una radiación que pertenece a la frecuencia microondas que es lo que se llama "radiación de fondo microondas" y que viene a ser un residuo de la energía que provocó el estallido de toda la masa compactada en un único punto. Además, observamos que las galaxias que rodean a la nuestra se alejan de nosotros, y eso también es una consecuencia de la energía del estallido que lleva a la expansión del Universo. La edad del Universo se estima en unos 13730 millones de años (medida humana y terrestre: es decir, de nuestro planeta alrededor del Sol), pero es una cifra bastante movible (120 millones arriba o abajo) según se investiga en astrofísica.

¿Dónde estamos antes de nacer? 

Bien, si reconocemos que nuestro cuerpo es materia, como diría Carl Sagan "somos polvo de estrellas", los átomos que componen nuestro cuerpo, proceden de la fusión de átomos ligeros que forman otros más pesados en el núcleo interno de las estrellas. Como dice el físico Krauss, los átomos de mi mano derecha probablemente procedan de una estrella distinta a los de mi mano izquierda. Esta sería la explicación de una piedra. Si ascendemos en la escala del "ser", nos topamos con el concepto de "vida": organismos capaces de alimentarse, generar a otros individuos y desintegrarse. A escala molecular, seguimos requiriendo de esos átomos estelares pero adaptados en la configuración de moléculas necesarias para la vida: el más importante para la vida (al menos la que conocemos) es el carbono que puede formar cuatro enlaces y adquirir una estructura tridimensional. El carbono, junto con el oxígeno y el hidrógeno forma los glúcidos (fuente de energía para la célula), los lípidos (almacén de energía), las proteínas, y lo que es más importante para la vida: los ácidos nucleicos o ADN y ARN. Cada ser vivo que se reproduce transmite a las siguientes generaciones de su especie una copia de ADN. Así se asegura la continuidad de su especie o puede que debido a mutaciones se genere otra. Podemos observar que la vida sigue una escala de complejidad creciente (o teoría de la evolución) hasta llegar a los hombres. Los hombres somos animales, en concreto primates, que tenemos un cerebro especialmente desarrollado o mejor dicho: con una enorme plasticidad. Por eso, se ha dicho que el ser humano no tiene un hábitat natural como el resto de los animales, sino la capacidad de adaptarse o cambiar su entorno (vivir en casas que forman ciudades, etc.) según sus necesidades. 

Si reconocemos que en el hombre no todo es materia y energía, podríamos hablar de todo lo que el ser humano es capaz de hacer bueno y malo con esa enorme herramienta de la plasticidad de su cerebro. Ahora bien, está demostrado que sin una base orgánica, precisamente el Sistema Nervioso, el hombre queda reducido a vida animal o vegetal. Es decir: utiliza las leyes de la física de partículas y los compuestos químicos que actúan como neurotransmisores entre las neuronas del cerebro para pensar, y por la mecánica cuántica somos capaces de pensar dos cosas a la vez (por ejemplo en dos idiomas). La cuestión está en: ¿reconocemos que el pensamiento es inmaterial aunque esté sostenido por las leyes que rigen la materia? 


Si la respuesta es no, venimos de una larga evolución aún inexplicable para el hombre porque se trata  de conocer el inicio del Universo, de la vida y del desarrollo del cerebro humano. Probablemente la ciencia encuentre respuestas, aunque quizá resulta que estas respuestas no satisfacen... y quizá es porque nos hemos planteado mal las preguntas existenciales. 


Si la respuesta es sí, podríamos deducir que tenemos un "principio vital espiritual" y definiríamos al hombre como un "espíritu encarnado": un curioso ser que está formado de espíritu y materia y que no sería tal sin ninguna de las dos.


Eso nos puede llevar a preguntarnos por las causas no solo de los átomos de nuestro cuerpo, sino del espíritu que anima el cuerpo. Podríamos, siguiendo las vías de Santo Tomás de Aquino, deducir que se requiere un Ser espiritual que sea Causa Incausada del alma humana. Acabaríamos buscando la respuesta a por qué estamos aquí en una religión, para conocer a ese Ser que nos ha dado el ser.


¿Dónde está el eslabón perdido? 

Lo más curioso de la teoría de la evolución es que carecemos de fósiles intermedios que permitan conocer el cambio de una especie a otra. Sabemos que procedemos de otras especies por comparación de nuestros genomas, pero algo más ha tenido que intervenir para que dentro de un número infinito de probabilidades las cosas hayan salido de esta manera y no de otra. Interviene la selección natural (solo sobreviven los más aptos), interviene el ambiente de manera que se desarrollan los fenotipos (la expresión física de la genética) más adecuados. En cualquier caso, la idea de eslabón de una cadena se ha quedado anticuada, y ahora se habla más de "evolución ramificada" tal que así:


(Vía)
Parece que venimos de África, y que tenemos varios antepasados homínidos que fueron contemporáneos. No soy experta en el tema, pero pueden curiosear aquí. Y podemos proponer a los de Siniestro que cambien la letra...

ACTUALIZACIÓN: Como Oscar HR y Leti me han hecho notar, mis conceptos de evolución distan de ser correctos (son más bien anticuados). Hasta que me pueda poner a redactar "bien", les dejo un enlace muy bueno (que remite a un montón de enlaces) que quizá se lo expliquen mucho mejor: Hablando de Ciencia

03 agosto 2012

Desde el Sol a las auroras boreales

No se piensen que en la exposición de la NASA solo me dediqué a sacar fotos malas con el móvil... En realidad, aprendí mucho, pero como hay personas mucho más cualificadas en astronáutica, no me atrevía a lanzarme con un post. Si que se me ocurrían ideas acerca del entrenamiento de los astronautas y la bioquímica y fisiología del cuerpo humano que me reservo para después. Sin embargo, si que quiero hablarles de una (o varias) cosas... Tuve la suerte de ver allí un documental que trataba de las maravillas de nuestro Sistema Solar (o algo por el estilo). En realidad, solo vi parte del final, pero ya me dio qué pensar... Porque la última maravilla era nada más y nada menos que el Sol, esa estrella alrededor de la cual gira nuestro planeta y de la que recibimos luz y calor (y radiaciones no del todo positivas). 

El Sol es una estrella mediana. Una estrella es realmente un fenómeno muy curioso: se piensa que se formaron a raíz del Big Bang por acumulación de gases, pero nos introducen de lleno en lo que se ha nombrado como el cuarto estado de la materia. La materia, tal como la conocemos, puede ser sólida, líquida o gaseosa, o estar en forma de plasma. Hace poco mantuve en clase una discusión con el profesor acerca de cómo se define un líquido frente al gas. Me dijo algo así como que un líquido es aquello que tiene un índice de refracción tal que lleva a que nuestros órganos sensoriales visuales detecten una diferencia entre la superficie del líquido y del gas. Si es difícil definir qué es un líquido (aquí se podría hablar de qué son los cristales, por ejemplo, pero lo dejaremos para otra ocasión), imagínense el dichoso plasma.

El plasma sería un intermedio entre la fase líquida y gaseosa formada por iones. En las estrellas, el plasma empuja hacia dentro de la misma la propia masa, y en la superficie queda el plasma, dejándonos imágenes tan hermosas como esta.
(Vía)
En la superficie solar se pueden producir tormentas que provocan en la Tierra una perturbación en la magnetosfera (no nos olvidemos de que nuestro planeta tiene un núcleo metálico que lo convierte en un gigantesco imán): es una onda de choque que llega del Sol trayéndonos partículas normalmente en forma de iones. Se conoce que toda carga eléctrica en movimiento está asociada a un campo magnético, y los iones son átomos que han perdido o ganado dos electrones (es decir, ya no son neutros) y, por tanto, se sienten irresistiblemente atraídos por los polos del imán terrestre. Estos iones de nitrógeno, hidrógeno y oxígeno tienen distintos colores y mediante el fenómeno eléctrico-magnético que acabamos de explicar, más los fenómenos fotoluminiscentes producen un efecto tal que así:
(Vía)


Impresionante, ¿verdad? ¿Nunca te has preguntado por qué las auroras boreales tienen lugar solo en zonas polares? Precisamente porque vivimos sobre un gran imán. Aquí os dejo un vídeo que he encontrado en el magnífico blog de XDCiencia: 



Este post participa en el XVII Carnaval de Química alojado en el blog Un geólogo en apuros
http://www.ungeologoenapuros.es/wp-content/uploads/2012/07/carnaval-quimica.jpg

27 julio 2012

¡Atrapen el dióxido de carbono!

Este gas, el CO2, tiene muy mala prensa... Aunque no es el más influyente, es uno de los gases de efecto invernadero (GEI) y del que más se suele hablar junto al metano. Ya explicamos en otra ocasión que el vapor de agua, aparentemente inocuo, es mucho más peligroso para dicho efecto, y encima la tasa de evaporación es algo que no podemos controlar. Quizá la mala fama de este gas venga de que, a pesar de que hay fuentes naturales que lo producen, los seres humanos somos responsables en buena medida del aumento exponencial desde la Revolución Industrial. Por eso, se han planteado medidas para disminuir las emisiones de GEI, pero también de capturar el dióxido de carbono que se produce en las industrias. 

Para ello, se buscan lugares que puedan servir para "secuestrar" este gas. Se pensó en recurrir a los océanos, porque el dióxido de carbono es soluble en el agua, y buena parte del que emitimos entra en contacto con la superficie marina... generando algunos problemas medioambientales. El agua, en contacto con el gas, forma HCO3 (ácido carbónico) que provoca una progresiva acidificación del agua de los océanos. Esto no solo influye en la flora y fauna marinas sino que disminuye la solubilidad de dióxido de carbono. Es decir, que el mar que hasta ahora se mostraba como un aliado en paliar los efectos del gas, en poco tiempo estará fuera de juego...

Otra posibilidad, es "secuestrarlo" en organismos vivos, en concreto en las plantas (que por la fotosíntesis toman dióxido de carbono del ambiente), sin embargo, se sabe que esto no tiene un efecto grande a nivel global, a no ser que se trate de un bosque joven en crecimiento. Por eso, algunas compañías petrolíferas (me suena que BP), evitan pagar las tasas por emisión de dióxido de carbono, plantando árboles. 

Se ha considerado la posibilidad de almacenarlo en las bolsas petrolíferas ya explotadas (vacías), pero esta medida también tiene sus inconvenientes. Por un lado, que el dióxido de carbono es un gas, por lo que habría que buscar una manera eficaz de transportarlo sin que "se escape" a la atmósfera, así que se condensa y se lleva en camiones... lo que supone un riesgo considerable teniendo en cuenta que si se produjera un accidente el dióxido de carbono se encuentra muy condensado como para resultar tóxico para el hombre y el ecosistema. Además, una vez "secuestrado" en la ex-bolsa de petróleo se impone que en ese terreno han de evitarse las excavaciones que pudieran llevar a liberar de golpe una enorme cantidad del gas... En Ràdio Barcelona, en la sección de Amazings del programa "Qué feu que no dormiu?" de la cadena SER anunciaban que podría tener consecuencias en las placas tectónicas que conforman nuestro querido planeta y provocar movimientos sísmicos. Decían que haciendo un uso adecuado de esta técnica, no tendría por qué ocurrir nada, pero es otro riesgo a tener en cuenta.

Desde mi punto de vista, lo mejor sería evitar las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera utilizando fuentes de energía renovables, y en el caso de emitir este gas usarlo como monómero en la fabricación de útiles y productos. No es tan sencillo pero con el tiempo seremos capaces (esperemos que no sea demasiado tarde). También se postula que si en vez de usar fuentes de energía fósiles (carbón y petróleo) empleásemos biomasa, es decir los residuos de explotación forestal y ganadera el balance emitido de dióxido de carbono sería nulo, puesto que estaríamos emitiendo lo que la biomasa "había tomado". En fin, que tenemos un largo camino por recorrer.

Este post participa en el XVII Carnaval de Química alojado en el blog Un geólogo en apuros
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Ununcuadio Uuq (2012). ¡Atrapen al dióxido de carbono! Ninguno DOI: 10.1016/B978-008044570-0/50164-1 ResearchBlogging.org

19 junio 2012

Predicción de desastres naturales

Como había estado investigando sobre desastres naturales relacionados con la geología, me resultó irresistible escuchar al profesor de sonoquímica que los terremotos empiezan por ondas infrasónicas (porque ya hemos hablado de que los ultrasonidos donde mejor se transmiten es en un medio sólido), así que me puse a investigar, y di con este artículo científico que me pareció interesante, y que resumo a continuación.

Varios fenómenos geológicos como los terremotos, los tsunamis, las erupciones volcánicas, tiempos meteorológicos fuertes, etc., producen ondas acústicas en frecuencias no audibles (llamadas infrasónicas), que se propagan desde la superficie hasta la parte de la atmósfera media o superior provocando perturbaciones en la presión y en la temperatura. Las fluctuaciones de temperatura son normalmente muy débiles en la superficie, pero la amplitud se incrementa con la altura debido a la reducción exponencial de la presión atmosférica con la altura creciente. En la región de la mesopausa (80-100 km de altura) las señales de amplitud son de dos a tres veces mayores de la magnitud en la superficie.
Sacado de artículo bibliografía
Un tsunami genera una onda infrasónica que viaja desde la fuente superficial del océano a través de la atmósfera. La mayoría de la energía de onda es radiada casi perpendicularmente a la superficie del océano a la atmósfera superior. Cuando el infrasonido se propaga hacia arriba, su amplitud crece (debido al decrecimiento de la densidad del aire y a la conservación del impulso) por encima de dos o tres órdenes de magnitud en la mesopausa (a 90 Km de altitud aproximadamente). Las ondas infrasónicas generadas en superficie alcanzan típicamente esta región en 5 min. Las perturbaciones de presión de una señal infrasónica corresponden a fluctuaciones de temperatura en la atmósfera. Estas perturbaciones modulan las temperaturas de OH en la región de la mesopausa. Usando la técnica de medida de la espectroscopía con una resolución temporal alta suficiente junto con un algoritmo de clasificación de señal versátil, es posible detectar e identificar las señales asociadas con riesgo geológico como los tsunamis. Si esto es fiable demostraría que el sistema de medidas podría implementarse con una detección rápida de este tipo de riesgos.

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/atmosfera/img/atmosfera_capas.jpg

Es decir, midiendo las variaciones de temperatura en la atmósfera, se podrían prevenir con antelación este tipo de fenómenos. De manera que cuanto más fiable sea el sistema, antes proporcionará los datos que pueden salvar la vida de muchas personas.

Bibliografía

Mesopause temperature perturbations caused by infrasonic waves as a potential indicator for the detection of tsunamis and other geo-hazards, M. Bittner, K. Hoppner, C. Pilger, and C. Schmidt, German Remote Sensing Data Center (DFD), German Aerospace Center (DLR), Oberpfaffenhofen, Germany, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 10, 1431–1442, 2010

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Este post participa en la XVI Edición del Carnaval de Química, alojado por Dr. Litos en ¡Jindetrés, sal!

09 junio 2012

Pequeñas diferencias en sonoquímica


Esta vez sí hago caso del tema propuesto para el XVI Carnaval de Química. Y ya que todo empezó para mí con la sonoquímica (los ultrasonidos aplicados a la química) empezaré por aplicarlo aquí.

¿Qué es lo único que se requiere para la sonoquímica? TIC TAC, TIC TAC...


http://www.tic-tac-web.com/img-interface/reloj07.png
¿Lo sabéis? ¡El disolvente! En la entrada anterior general, se dijo que el sonido necesita un medio para transmitirse, que puede ser gas o líquido (un medio fluido-elástico), pero también sólido. Sí, los mejores propagadores de las ondas ultrasónicas (del sonido en general) son los sólidos. Como nos decía en clase el profesor Pedro Cintas: ¿Os acordáis de la peli de vaqueros, en la que el indio pone la oreja sobre el suelo para calcular la distancia que les separa de los enemigos?

Entonces, ¿por qué no hacemos sonoquímica con sólidos? Porque son tan, tan buenos transmisores que se fracturarían. Como un terremoto: empieza con ondas infrasónicas que tienen tanto potencial que destruyen edificios y es cuando notamos sus efectos. Una pequeña diferencia o una gran diferencia...

Referencias:

Apuntes de la asignatura "Métodos no convencionales" del máster de Química Sostenible, impartida por el profesor Pedro Cintas de la Universidad de Extremadura.
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiDyPb4QZLIrExvEFaOZk0me_d24v6echRnO0o7WBEv6bWxULGE-5N3rBFun03dK0AuvRkQtX40r94hDlObW8s6Xo0KAZQ_bi1A93QUwRZYAcg-U2FQdfyt4jty_1ZMM-AeM6uqrNed2tft/s1600/CarnavaldequimicaXVI+copia.jpg

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04 mayo 2012

Volcanes


 Ahora sí, con vuestro permiso, voy a hablar de los volcanes. Para empezar, se pueden distinguir tres tipos distintos:

  1. En las zonas de expansión de las placas tectónicas (en el fondo de los océanos):
http://public.bay.livefilestore.com/y1p4nh9StwObY0LPU3MkF3kvEaHWmMoK92XQmehEWaCQ
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Cuando las placas se separan, se produce un desgarrón en la litosfera. Esta fisura provoca una depresión en la capa superficial del manto que, por efecto de la descompresión, provoca la fusión de una parte del manto superior, llamada fusión parcial, y la creación de un magma (magma basáltico), cuya emisión requiere temperaturas superiores a 1100ºC. El magma circula a través de las fisuras verticales formadas a lo largo del desgarrón, zona donde la litosfera es muy delgada y donde la corteza tiene pocos kilómetros de espesor. Cuando el magma obstruye una fisura y se enfría, forma un dique.

Cuando las fisuras alcanzan la cámara magmática, o cuando la presión es suficiente como para que la lava pueda abrirse camino hasta la superficie, la lava, muy fluida y con una temperatura que oscila entre 1100ºC y 1200ºC, alcanza el fondo del océano. Al entrar en contacto con el agua, se forma una corteza vítrea. Esto origina amontonamientos de formas variadas, alargadas o redondeadas y con numerosas protuberancias. Enfriada por el agua, la lava no puede fluir como lo hace al aire libre, por lo que tiende a amontonarse alrededor de las fisuras: espesas coladas se acumulan mientras la lava se derrama continuamente a través del nuevo apilamiento.

    1. En las zonas de subducción:
La placa que se hunde se calienta por efecto del rozamiento, y al entrar en contacto con el manto, funde parcialmente originando un magma que en superficie, dará lugar a un vulcanismo de arco o de cordillera. Este vulcanismo es de tipo explosivo.
http://www.ewpnet.co.uk/kamchatka/nechayev/klyuchevskaya.jpg
Los volcanes originados por subducción son lo más numerosos al aire libre y los más tristemente célebres a causa de las catástrofes que provocan. Los penachos de ceniza pueden causar alteraciones en el clima, y problemas en el tráfico aéreo: los reactores se bloquean al atravesar nubes de ceniza, aunque es un efecto temporal, puede causar víctimas si no se toman medidas de precaución.

Entre estos tipos de volcanes se distinguen los rojos que darían lugar a erupciones de lava, y los grises que dan lugar a nubes de cenizas.

Estas zonas, tectónicamente muy activas, están repletas de fracturas por las cuales el magma caliente puede subir hasta la superficie. El magma es una mezcla de silicatos fundidos que contienen gases disueltos y, en ocasiones, minerales procedentes de una cristalización más o menos avanzada. La apertura de fisuras y el ascenso del magma dan lugar a la despresurización de la parte superior de la cámara. Esto provoca un fenómeno de desgasificación del magma y la formación de micro-burbujas de gas magmático. Si se produce un desequilibrio en la cámara de presión, ya sea por una nueva inyección de magma o por una rápida descompresión en el techo de la cámara, los gases hacen estallar las paredes de las cavidades donde se encontraban atrapados y se esparcen con tal fuerza que arrastran consigo rocas y magma hacia el exterior.

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Actualmente, se considera necesario que un volcán debe permanecer inactivo durante 10 veces el período medio entre sus erupciones para considerar que se ha extinguido. En consecuencia, los vulcanólogos consideran potencialmente activos todos los volcanes que han experimentado actividad en el Cuaternario.

3. Por último, existe el vulcanismo llamado de puntos calientes:

Son las menos frecuentes pero también son las más espectaculares. Este tipo de vulcanismo ha tenido un papel muy importante en la historia de la Tierra, dando lugar a los relieves más altos de la superficie terrestre. Un volcán de punto caliente el ascenso de magma caliente o penacho: de base fija en relación al núcleo terrestre, actúa como un soplete, taladrando la litosfera cuando entra en contacto con la misma. Un punto caliente se caracteriza por una enorme cantidad de vulcanismo en superficie, que afecta, generalmente, a una cadena de volcanes cuyo grado de actividad ha ido disminuyendo con el tiempo. Las manifestaciones en superficie de estos puntos calientes fijos permiten la reconstrucción del movimiento de las placas litosféricas, y por tanto, de la historia terrestre.
http://2.bp.blogspot.com/_UyQYKi52MTs/STK3UbjYATI/AAAAAAAAADM
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Actualmente, existen métodos geológicos, geofísicos y geoquímicos que permiten predecir las erupciones volcánicas e intentar proteger a la población, pero no son siempre eficaces.

Por otro lado, las más antiguas civilizaciones, se establecieron cerca de volcanes, que consideraban prácticamente como dioses... ¿Por qué hoy en día, conociendo el peligro, sigue habiendo asentamientos próximos a los volcanes? El suelo volcánico se clasifica edafológicamente como andisol o andosol: presentan organominerales estables que facilitan un buen drenaje (por la estructura porosa) del terreno aunque también retienen el agua, esto es, una combinación de arcillas imogolitas y halofanas con la materia orgánica que constituyen los pseudolimos: así, la materia orgánica queda protegida por los componentes inorgánicos Además, son muy ricos en nutrientes. Resumiendo: son suelos extremadamente fértiles, con mucha vegetación y de pH básico. Tienen una característica especial, que es la tixotropía: consistencia del suelo que cambia con la presión, de sólido plástico a líquido cuando se comprime, y vivecersa.
http://www.ctahr.hawaii.edu/tpss/research_extension/icons/Andisol.gif

Además, se puede aprovechar la energía desprendida en los procesos geotérmicos.
Por poner un ejemplo más cercano, en octubre empezó la erupción de un volcán submarino cerca de la isla de El Hierro. Al principio se observaron manchas de magma junto a la costa, y luego empezaron los seísmos o terremotos. Se analizaron las aguas para conocer si contenían gases volcánicos, y tomar medidas preventiva sen cuanto a la pesca de las especies que podrían estar intoxicadas por compuestos químicos. Ahora continúa la prevención puesto que la erupción sigue activa, y parece que el volcán está a 120 metros de ser una isla, y presenta otro cono secundario a 200 metros de la superficie del mar. 

Bibliografía:
Los volcanes de Jean Louis Cheminée

01 mayo 2012

De dónde viene la palabra tsunami

ACTUALIZACIÓN: cómo mucha gente sigue visitando esta entrada, recomiendo leer El gran tsunami del Mediterráneo español (de la Pizarra de Yuri)

http://refugioantiaereo.com/wp-content/uploads/2011/03/japon-terremoto-tsunami.png
“Tsunami” es una palabra japonesa, que proviene de “tsu” (bahía o puerto) y “nami” (ola). Aunque no está aprobada por la RAE se utiliza como sinónimo de maremoto, que es una agitación violenta de las aguas provocadas por terremotos submarinos o derrumbamientos submarinos. También, aunque es mucho menos frecuente, pueden ser producidos por erupciones volcánicas submarinas, y rara vez, por impacto de un gran meteorito en el océano. El término técnico para designarlo es maremoto tectónico.

De todas formas, la palabra “tsunami” tiene un significado más amplio que la palabra maremoto, puesto que puede aplicarse también a olas gigantes producidas por temporales o huracanes, aunque en este caso se trata solo de olas superficiales. En cambio, las erupciones volcánicas submarinas pueden producir ondas de tsunami especialmente fuertes.

En general, el término tsunami se aplica a una ola gigante (de más de 15 metros de altura) que llega a la costa y produce grandes inundaciones. Puede ocurrir a cualquier hora, después de un terremoto submarino, aunque se calcula que puede impactar en las costas de 5 a 35 minutos después del terremoto.
http://cnho.files.wordpress.com/2011/03/tsunami-arica.jpg

Se sabe que un tsunami puede tener 10 o más ondas destructivas en un intervalo de 12 horas. No es recomendable volver a las actividades habituales antes de que las autoridades indiquen que ha remitido el peligro.

Ante una alarma de terremoto bastante fuerte (como para agrietar las paredes), la población que vive en la costa debe ser consciente de que podría hacer un tsunami en los siguientes 20 minutos. Por lo tanto, debería buscar un refugio a alturas superiores a 30 metros. Si se observa algún cambio en la marea: que el mar se recoge dejando secas grandes extensiones del fondo marino, en pocos minutos se producirá el tsunami, por lo que se recomienda encontrar rápidamente un refugio alto y seguro (si no se encuentra, lo más recomendado son los bosques frondosos o los pisos altos de los edificios). Hay que tener cuidado con los ríos, ya que el tsunami puede penetrar por ellos y causar inundaciones graves.

Las embarcaciones, ante una alerta de tsunami, no tienen que ir hacia el puerto a atracar, sino todo lo contrario, puesto que el tsunami se concentra en la costa, por eso, deben adentrarse mar adentro.
http://www.weatherwizkids.com/tsunami1.gif

Bibliografía:



Wikipedia (contrastada)

29 abril 2012

Desastres naturales


http://lh4.ggpht.com/-jvtMgx0jXaQ/Tvi_do0pM-I/
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 Cuando le comenté a Raquel que iba a investigar sobre volcanes, me dijo que por qué no hablaba mejor de los tsunamis y los terremotos, que estaban más a la orden del día. En el fondo, yo lo englobaba todo en le mismo saco, puesto que tanto los unos como los otros se derivan de la estructura interna de la Tierra y de las placas tectónicas. Pero decidí ampliar mi búsqueda a inundaciones, y demás desastres naturales. Con lo que llegué a un artículo bastante heterogéneo de la Wikipedia, que intentaré resumir a continuación.

Para empezar el término desastre natural se refiere a que el hombre está afectado. Cuando no influye en la vida del hombre es solo un fenómeno natural: no tiene categoría de desastre. Me parece bien diferenciar entre ambos términos. Aquí, no sé si viene al caso, me gustaría asaltar un tema teológico y es que hay gente que piensa que los desastres naturales son el castigo pertinente de Dios por el pecado original. Y me parece que están tremendamente equivocadas. Me explico: no existe el mundo ideal, si partimos de que es material y la materia es menos perfecta que el espíritu... Pero de esto saben más los filósofos y no me voy a meter a metafísica...

La estructura de los continentes, tal como está distribuida actualmente, se debe a fenómenos naturales que han llevado a la creación de islas, a partir de volcanes submarinos, a terremotos que desmembraron la tierra, a plegamientos que configuraron las cadenas montañosas, y que posteriormente se erosionan y van siendo cada vez más pequeñas, etc., etc. Es decir, forma parte de la dinámica del mundo este continuo, aunque lento, renovarse y cambiar... Por eso, es difícil establecer si hay un cambio climático producido por el hombre, puesto que hay datos que indican que la elevación de temperaturas es característica común del final de una época interglacial... Con esto no digo, que no seamos los causantes del efecto invernadero, pero no somos los únicos: la erupción del volcán Pinatubo consiguió llegar a la estratosfera (capa de la atmósfera donde está la capa de ozono) siendo responsable de parte del agujero de la capa de ozono (aunque también los CFCs, por supuesto).

http://4.bp.blogspot.com/_PFbS8d4qqSk/TIbtiGI78uI/AAAAAAAAAAU/
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Los fenómenos naturales existen independientemente de la vida del hombre sobre la tierra, así que quizá no estén tan directamente relacionados con el pecado original, aunque sí puede ser que ciertas prácticas del hombre agraven la situación de nuestro planeta: emisión de sustancias tóxicas, acumulación y saturación de vertederos, cambio climático, destrucción de la capa de ozono,... Aunque se me viene a la cabeza la novela de Parque Jurásico de Michael Crichton. Uno de los protagonistas, un matemático con curiosas ideas mantiene que el hombre no es capaz de destruir la Tierra. Plantea que si puede destruir su especie y otras con una bomba atómica, peor que nuestro planeta es más viejo que nosotros, y “ha pasado” por situaciones más complicadas: épocas de glaciación, la formación misma de la Tierra como núcleo incandescente que se va enfriando, la extinción de los dinosaurios por un choque con un meteorito... Me parece una reflexión interesante: cuando hablamos de cuidar el planeta nos referimos a dejárselo en buenas condiciones (en condiciones habitables) a las siguientes generaciones. ¿Pero hasta dónde llega el poder del hombre frente a los fenómenos naturales? Reconozcamos que es bastante limitado. De momento, casi lo más que podemos hacer es predecir cuando habrá un terremoto o una erupción volcánica, alertar a la población y evacuar.
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Lo que no quiere decir que tengamos que cambiar nuestros hábitos industriales y consumistas para no dejar sin recursos a la generación posterior. Hay que trabajar en todos los ámbitos para conseguir un Desarrollo Sostenible, pero también hay que reconocer que no todo está en nuestras manos.

Y me he ido por las ramas... La Wikipedia considera desastre natural a: avalancha, corrimiento de tierra, hundimiento de tierra, ola de calor, ola de frío, granizo, sequía, simún (temporal de viento y arena de los desiertos), huracán, tromba de agua, ventisca, tormenta eléctrica, tormenta de arena, tornado, epidemias, erupciones volcánicas, hambrunas, impactos con meteoritos, tormenta solar, incendio forestal, inundación, terremotos, maremotos,... (¡Menuda mezcla!)

(To be continued ;)
http://www.abcpedia.com/fenomenos-naturales/fenomeno-natural.jpg