Podcast CB SyR 382: Terremotos, JWST, Marte, Saturno y sus anillos, y el apocalipsis dinosáurico de Chicxulub

Por Francisco R. Villatoro, el 23 septiembre, 2022. Categoría(s): Astrofísica • Astronomía • Ciencia • Física • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Science ✎ 7

He participado en el episodio 382 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep382: Terremotos; JWST; Meteoritos en Marte; Anillos y Lunas; El Apocalipsis de Chicxulub», 22 sep 2022. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Terremotos en México y coincidencias de fechas (min 5:00); Adiós a Maarten Schmidt, descubridor de los cuásars (32:20); Problema con el instrumento MIRI del JWST (43:00); El espectro de Marte observado por JWST (58:00); Insight registra impactos de meteoritos en Marte (1:11:00); El origen de los anillos de Saturno (1:31:00); Un sistema binario formado por una estrella tipo solar y un agujero negro (1:53:00); Nuevos hallazgos sobre el impacto de Chicxulub: Incendios y tsunamis (2:08:00); Señales de los oyentes (2:28:00). Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una actividad del Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife. Museos de Tenerife apoya el valor científico y divulgativo de CB:SyR sin asumir como propios los comentarios de los participantes».

Ir a descargar el episodio 382.

Como muestra el vídeo, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife se encuentra su director, Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), y por videoconferencia Héctor Vives-Arias @DarkSapiens, y Francis Villatoro @emulenews, incorporándose más tarde Sara Robisco Cavite @SaraRC83, y Gastón Giribet @GastonGiribet.

Héctor Socas destaca que somos finalistas al Mejor Podcast del Público 2022 de ASESPOD. Si eres cientófilo y quieres votar a nuestro podcast puedes hacerlo en el botón «¡Pulsa aquí para votar!» al final de la página web «Finalistas al Mejor Podcast del Público 2022 ¡A VOTAR!» ASESPOD. Gracias por tu voto. También destaca que «La NASA premia al equipo de la misión CLASP2.1,» IAC, 22 sep 2022; la colaboración CLASP (Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter), donde hay tres investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Ernest Alsina Ballester, Tanausú del Pino Alemán y Javier Trujillo Bueno, ha sido galardonada con el premio Group Achievement Honor Award de la NASA por el éxito de la misión CLASP2.1 (cuyo objetivo es cartografiar el campo magnético del Sol en la cromosfera).

Héctor Socas nos presenta unos cálculos de servilleta sobre la posible coincidencia de varios terremotos en México en la misma fecha (mismo día pero diferentes años). En redes sociales ha tenido mucho eco que el 19 de septiembre de 1985 hubo un terremoto de magnitud 8.0 con epicentro en El Habillal (México), el 19 septiembre 2017 uno de magnitud 7.1 con epicentro en Matzaco (México) y el 19 septiembre 2022 uno de magnitud 7.6 con epicentro en Aquila (México). ¿Casualidad o causalidad? Los estudios sismológicos apuntan a casualidad, pues no se ha observado ninguna correlación entre las fechas de terremotos de gran magnitud ni en el calendario juliano ni el calendario lunar (Susan E. Hough, «Do Large (Magnitude ≥8⁠) Global Earthquakes Occur on Preferred Days of the Calendar Year or Lunar Cycle?» Seismological Research Letters  89: 577-581 (2018), doi: https://doi.org/10.1785/0220170154); este artículo tiene el mejor resumen (abstract) de la historia: «No.» Una sola palabra que resume a la perfección todo el artículo.

Hay unos 67 terremotos de magnitud mayor de 7 ocurridos en México según los registros. Si se usa una distribución de Poisson para estimar la probabilidad de que 3 terremotos hayan ocurrido en México un 19 de septiembre se obtiene una probabilidad de 0.0007 %; pero este cálculo es tramposo. Usando un cálculo correcto, en la línea de la llamada Paradoja del Cumpleaños [wikipedia], resulta que con 67 terremotos hay 47 905 tríos de terremotos, siendo la probabilidad de que tres coinciden en la misma fecha del 30 % (que es bastante alta). Héctor Socas enfatiza el cherry picking y look-elsewhere effect, que están detrás de muchas coincidencias supuestamente esotéricas. Además, propone buscar coincidencias de terremotos en una fecha dada más o menos un día; por ejemplo, para el 16 de septiembre (Día de la Independencia de México) propone buscar el 15 y el 17 de septiembre. Los lectores mexicanos pueden buscarlas en la web del USGS.

El 17 de septiembre de 2022 falleció a los 92 años el descubridor de los cuásares en 1963, Maarten Schmidt. Se doctoró en la Universidad de Leiden (Países Bajos) en 1956 y en la Universidad de Yale en 1966. Publicó una relación entre la densidad del gas en una galaxia y la tasa de formación de estrellas, ahora conocida como ley de Schmidt (M. Schmidt, «The Rate of Star Formation,» Astrophysical Journal 129: 243-258 (1959), 1959ApJ…129..243S7; M. Schmidt, «The Rate of Star Formation. II. The Rate of Formation of Stars of Different Mass,» Astrophysical Journal 137: 758-769 (1963), 1963ApJ…137..758S). Pero su artículo más conocido y reconocido fue la determinación del desplazamiento al rojo del cuásar 3C 273, que probaba su origen extragaláctico y que sugería que era un núcleo galáctico activo (más tarde se desveló que su motor era un agujero negro supermasivo), M. Schmidt, «3C 273 : A Star-Like Object with Large Red-Shift,» Nature 197: 1040 (1963), doi: https://doi.org/10.1038/1971040a0. Schmidt tiene el honor de haber sido portada de la revista Time el 11 de marzo de 1966. Recomiendo el breve obituario «Caltech Mourns the Passing of Maarten Schmidt, 1929-2022,» Caltech, 19 Sep 2022.

Héctor Vives nos cuenta algunos problemas del modo MRS del instrumento MIRI del JWST (llamado MRS por Medium-Resolution Spectroscopy); este instrumento es una unidad de campo integral que hace lonchas de un cuadradito de imagen y obtiene espectros de cada una. El espectro entre 4.9 y 28.1 μm está dividido en cuatro canales (Ch1 4.9–7.65, Ch2 7.51–11.71, Ch3 11.55–18.02, y 17.71–28.1), cada uno dividido en tres, corta, media y larga (por ejemplo, Ch1 corta 4.9–5.74, Ch1 media 5.66–6.63, y Ch1 larga 6.53–7.65). Lo que se ha estropeado el 24 de agosto de 2022 es lo que permite seleccionar entre corta, media y larga; el sistema ha mostrado una fricción excesiva (si estuviera en tierra se podría lubricar, pero en el punto de Lagrange L2 es imposible). Se han paralizado las observaciones con MIRI-MRS y se está estudiando el problema. Aún no se conoce la solución que se decidirá; podría fijarse en un modo (o corta, o media o larga, lo que reduce en un tercio el rango espectral explorado), o podría tomarse otra decisión. Los otros tres modos de MIRI (imaging, low-resolution spectroscopy, y coronagraphy) están funcionando perfectamente. Así Más información en Thaddeus Cesari, «Mid-Infrared Instrument Operations Update,» NASA, 20 Sep 2022.

El telescopio espacial JWST observó Marte el 5 de septiembre de 2022 (su cara iluminada por el Sol que mira hacia el telescopio). Su objetivo es obtener espectros en el infrarrojo de las tormentas de polvo. La observación requiere exposiciones muy cortas porque el brillo infrarrojo de Marte ciega (satura) los detectores. Se ha usado NIRCam a 2.1 μm (que observa luz reflejada en la superficie) y a 4.3 μm (se observa luz térmica emitida por Marte). Héctor Vives destaca la cuenca de impacto de Hellas, que al estar más profunda tiene más atmósfera con lo que su superficie emite menos en el infrarrojo, de ahí que aparezca como una zona naranja rodeada de una zona amarilla más luminosa en la imagen de NIRCam a 4.3 micrómetros. Todavía no hay ningún artículo científico con el análisis de los resultados obtenidos.

También se ha obtenido el primer espectro en infrarrojo cercano de Marte usando el instrumento NIRSpec del  JWST (con las 3 rejillas G140H, G235H, G395H). Este espectro de absorción muestra varias moléculas en la atmósfera de Marte, en concreto, dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua. También se observan características del polvo, las nubes y la superficie. Habrá que esperar a la publicación del artículo científico para conocer qué implicaciones tiene en los modelos atmosféricos de Marte. Como Héctor Socas que se podrá usar el JWST para estudiar el metano en Marte; recuerdo que las líneas de absorción del espectro infrarrojo del metano están centradas en 1.665, 3.3 y 7.6 µm; en esta espectro se observan lo que parecen líneas de absorción alrededor de 1.7 y 3.3 µm, que podrían ser del metano (aunque como esta imagen de divulgación del Webb no está calibrada no se debe tomar muy en serio mi comentario). Más información en «Mars Is Mighty in First Webb Observations of Red Planet,» JWST, NASA; «Mars Is Mighty in First Webb Infrared Spectrum of Red Planet», JWST, NASA; Alex Wilkins, «James Webb Space Telescope captures its first pictures of Mars,» New Scientist, 19 Sep 2022.

InSight registra el impacto de meteoroides recién caídos en Marte, que pueden formar un cráter y modificar la composición atmosférica. En el impacto se excitan ondas sísmicas y acústicas transitorias que pueden ser detectadas. El sismómetro SEIS (Seismic Experiment for Internal Structure) a bordo del rover InSight de la NASA,  ha registrado cuatro impactos de meteoroides. A partir de los sismogramas se ha estimado la posición y el tamaño de los cráteres, aunque solo se han podido observar los restos del impacto. Recomiendo este vídeo [MP4] con el sonido y el espectograma; se escuchan tres sonidos, dos en el aire (airbusts) y el último asociado al impacto (impact cluster); en el lugar del impacto se observan tres manchas negras de tamaño creciente (como se observa en la imagen de HiRISE justo abajo).

Nos cuenta Héctor Vives que las manchas negras corresponden a polvo levantado por el impacto. Marte es rojo por la capa de polvo oxidado en su superficie que se encuentra sobre capas de polvo basáltico gris oscuro o negro. Así cuando se levanta el polvo rojo se observa el polvo negro de fondo. El artículo es Raphael F. Garcia, Ingrid J. Daubar, …, William Bruce Banerdt, «Newly formed craters on Mars located using seismic and acoustic wave data from InSight,» Nature Geoscience (19 Sep 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41561-022-01014-0; más información en «InSight registra el impacto de meteoritos recién caídos en Marte,» Next, Voz Pópuli, 19 sep 2022; Phil Plait, «Whoop whoop whoop! NASA Insight ‘hears’ an asteroid impact on Mars,» SyFy, 21 Sep 2022.

Nos explica Héctor Vives que se ha publicado en Science que explica con la destrucción de una luna (llamada Crisálida o Chrysalis) hace unos 160 millones de años el origen de los los anillos de Saturno, la inclinación del planeta y la órbita de Titán. La hipótesis se basa en una buena estimación del momento de inercia de Saturno y el momento angular del sistema formado por Saturno y sus lunas, que no se ha podido estimar con precisión esta recientemente. La luna Crisálida habría tenido una masa similar a la de Jápeto (unas cien veces la masa total actual de los anillos). Lo sorprendente es que la nueva luna (de la que no hay pruebas directas) explica gracias a los modelos de simulación muchas de las propiedades de los anillos, Titán, las resonancias entre lunas y muchas otras cosas.

Nos recuerda Héctor Vives que las lunas que se acercan al límite de Roche de un planeta acaban fracturándose formando un anillo. Así todos los anillos de los planetas gigantes del sistema solar podrían tener su origen en lunas disgregadas por el límite de Roche. Marte tiene dos lunas, Fobos(∗), la más grande que tiene una órbita más rápida que la rotación del planeta, y Deimos(∗), que se mueve más lenta; así una parece que se adelanta respecto a las estrellas y la otra se retrasa. Fobos está acercándose a Marte y Deimos se está alejando, así Fobos en unos cientos de millones de años acabará alcanzando el límite de Roche y formará un anillo. [PS 24 sep 2022] (∗) Gracias, Rawandi, por la corrección. [/PS]

Saturno se formó con su eje de rotación perpendicular a su plano orbital. Durante miles de millones de años Neptuno y Saturno estuvieron en resonancia provocando la inclinación del eje de rotación de Saturno. El movimiento hacia afuera de Titán (la segunda luna más grande del Sistema Solar) desestabilizó el sistema de Saturno y provocó que perdiera una luna, dejando de estar en resonancia. Una explicación de la gran inclinación actual del eje de rotación de Saturno (actualmente 26,7 grados frente a los 23,5 grados de la Tierra) es que la precesión está bloqueada en resonancia con la precesión de la órbita de Neptuno, un planeta de la mitad de su tamaño y más de tres veces más lejos de el sol que Saturno. Esta resonancia habría convertido una ligera inclinación del eje de rotación de Saturno en una gran inclinación.

El artículo es Jack Wisdom, Rola Dbouk, …, Richard G. French, «Loss of a satellite could explain Saturn’s obliquity and young rings,» Science 377: 1285-1289 (15 Sep 2022), doi: https://doi.org/10.1126/science.abn1234; más información divulgativa en Maryame El Moutamid, «How Saturn got its tilt and its rings,» Science 377: 1264-1265 (15 Sep 2022), doi: https://doi.org/10.1126/science.abq3184; Enrique Sacristán, «Los anillos de Saturno pudieron emerger de la desaparecida luna Crisálida», Agencia SINC, 16 sep 2022; «Reacciones al estudio que plantea que los anillos y la inclinación de Saturno puedan ser producto de una luna desaparecida», SMC España, 15 sep 2022; Phil Plait, «Could the destruction of a large icy Moon explain both Saturn’s tilt and its rings?» SyFy, 16 Sep 2022; Marina Koren, «A Gnarly New Theory About Saturn’s Rings,» The Atlantic, 19 Sep 2022; Robert Sanders, «Chrysalis, the lost moon that gave Saturn its rings,» Berkeley News, 15 Sep 2022.

Nos cuenta Gastón que se ha observado un sistema binario formado por una estrella y un agujero negro. La estrella es de tipo solar (G=13.8; d=480 pc; Teff=5850 K; log g=4.5; [Fe/H] = −0.29; M=0.93 M⊙) y el objeto oscuro no observado tiene una masa de 9.8 ± 0.2 M⊙ (unas diez masas solares), con una masa mínima de 5 M⊙; por tanto, dicho objeto oscuro debe ser un agujero negro (que sería el más cercano a nosotros y además sería un agujero negro «durmiente»). Se ha usado el método de la velocidad radial (que se usa para detectar exoplanetas). El periodo orbital es de 185.6 días y una excentricidad modesta de e=0.45. Nos destaca Héctor Vives que no es fácil explicar la formación de este sistema con los modelos actuales. El artículo es Kareem El-Badry, Hans-Walter Rix, …, Jennifer Wojno, «A Sun-like star orbiting a black hole,» MNRAS (accepted), arXiv:2209.06833 [astro-ph.SR] (14 Sep 2022), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2209.06833; más información divulgativa en Phil Plait, «Astronomers find the nearest black hole to Earth, and it has a Sun-like companion star,» SyFy, 20 Sep 2022.

Nos cuenta Sara que el meteorito de Chicxulub desencadenó una tormenta de fuego por todo el continente en pocos minutos y generó un tsunami que arrasó todo lo que encontró a su paso. El meteorito tenía unos 10 km de diámetro y formó un cráter de unos 180 kilómetros de ancho en México; se considera que el impacto hace 66.12 ± 0.65 millones de años fue responsable de la extinción de los grandes dinosaurios (el apocalipsis dinosáurico). Se ha observado una capa de troncos de árboles quemados solo en su corteza (carbonizada y fosilizada), lo que sugiere un fuego muy rápido. Unos minutos más tarde llegó la ola del enorme tsunami que extinguió el incendio, que ha dejado restos marinos en una capa superior al estrato donde se han encontrado los troncos fósiles.

Esta figura, compartida por Sara en el vídeo de YouTube de la grabación en directo, muestra la estratigrafía observada en la península de Baja California. La aplicación de técnicas químicas, isotópicas, paleontológicas, paleobotánicas, químicas y espectroscópicas, junto con el mapa geológico, permite reconstruir las primeras fases de los efectos del impacto. Sara nos lo explica muy bien en el podcast. El artículo es A. Santa Catharina, B. C. Kneller, …, D. Muirhead, «Timing and causes of forest fire at the K–Pg boundary,» Scientific Reports 12: 13006 (29 Jul 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41598-022-17292-y; más información divulgativa en David Bressan, «Dinosaur-Killing Asteroid Triggered Continent-Wide Firestorm Within Minutes Of Impact,» Forbes, 07 Sep 2022.

Y pasamos a Señales de los Oyentes. Antonio Joe pregunta que «si existe un análogo del Sol que sea tan interesante como Trappist-1». Contesta Héctor Socas que Trappist-1 es interesante porque se han detectado siete planetas rocosos en resonancia en esta estrella enana roja. Para una estrella de tipo solar detectar un sistema estelar con estas características es muy difícil; en estrellas tipo solar es muy difícil encontrar planetas rocosos en la zona de habitabilidad y que además estén en resonancia; lo habitual es descubrir planetas gigantes gaseosos. Héctor Vives nos pone algunos ejemplos de sistemas planetarios en estrellas de tipo solar («List of multiplanetary systems,» Wikipedia); nos destaca Kepler-90 (Draco) con 8 planetas más masivos que la Tierra, solo uno en la zona de habitabilidad; con 6 planetas destaca la estrella tipo solar Kepler-11, aunque hay otras seis más conocidas.

Juan Manuel Cruz​ pregunta «¿cuán lento pasa el tiempo en la estrella ligada al agujero negro?» Responde Héctor Vives que están tan lejos que no hay ningún efecto medible en la estrella. Para que la dilatación temporal gravitacional sea observable como en la película Interstellar el planeta debe estar muy cerca del horizonte de sucesos, lo que requiere un agujero negro en rotación con un momento angular muy próximo a la unidad, algo que físicamente es imposible (hay un límite de Thorne para el momento angular máximo).

Daniel Caballero pregunta «¿podría florecer la vida en estos sistemas tan cercanos a un agujero negro?» El problema es la formación de este sistema binario; si el agujero negro fue resultado de una explosión de supernova que habría acabado con toda la vida en planetas alrededor de la estrella superviviente (Héctor Vives dice que la supernova se cargaría kilómetros de corteza de los planetas).

¡Qué disfrutes del podcast!



7 Comentarios

  1. No entiendo bien lo que quiere decir Héctor al principio del podcast, cuando dice que en el equinoccio el día y la noche tendrían las misma duración si no hubiera aire…¿a qué se refiere?

    1. Pedro, si no hubiera atmósfera y el Sol fuera puntual en los equinoccios los días durarían igual que las noches. La atmósfera (“el aire”) refracta la luz solar y hace que en los equinoccios el Sol ilumine antes, luego el día es unos minutos más largo que la noche. Se llaman equiluxes a los días con la misma duración de día y noche.

      1. «La atmósfera (“el aire”) refracta la luz solar y hace que en los equinoccios el Sol ilumine antes»

        La refracción atmosférica de la luz solar no solo adelanta la salida del Sol sino que también retrasa su ocultación. Esta ilusión óptica creada por nuestra atmósfera alarga el periodo de iluminación solar en cualquier día del año.

  2. «Marte tiene dos lunas, Deimos que tiene una órbita más rápida que la rotación del planeta y Fobos que se mueve más lento»

    Al revés, Francis. La luna mayor, Fobos, es la más veloz; la menor, Deimos, es la más lenta.

  3. Respecto a lo que acertadamente , Hector Socas, comenta sobre la necesidad humana de buscar causas, quisiera comentar una anécdota muy interesante.

    Hace un tiempo estuvo José Edelstein en el podcast de Jordi Wild (canal de youtube de entretenimiento muy seguido). Jordi le preguntó, como hace con todos sus entrevistados, si había tenido alguna vez alguna experiencia paranormal; José contestó que no, que no recordaba haber tenido una experiencia de esa índole.

    En otra ocasión Jordi entrevista a Pedro Baños, un coronel español experto en geo política. Ante la misma pregunta, el coronel comenta que sí y explicó algunas experiencias en las que además estuvo implicado Iker Jiménez , además una historia en su casa con ruidos misteriosos y tal, y por último comenta que en su opinión las personas que dicen que nunca han tenido una experiencia paranormal, mienten.

    Pedro Baños demostró durante la entrevista ser una persona inteligente y culta (al menos hablando de su trabajo) , y por su puesto en este foro todos conocemos a José Edelstein.

    Aquí se desvela entonces algo muy interesante. Pedro Baños tiene un trabajo donde los porqué de tipo propósito (es decir, la causa del evento es al decisión consciente de alguien) son fundamentales…un evento geo político puede tener una explicación orgánica , natural, debido a tensiones de intereses, pero cuando no la tiene, entonces, a la fuerza, la explicación tiene un origen de propósito, es decir, se explica por decisiones conscientes tomadas a ese fin por una o varias personas. Esa deformación profesional, con toda seguridad, es lo que hace que , cuando escucha ruidos en casa que no puede explicar o nadie puede explicar de forma natural, entonces, para él, tenga necesariamente un porqué de propósito, y entonces desde su punto de visa el misterio no radica en que no sabe QUÉ ocurrió, si no que no sabe QUIEN lo perpetró.

    José Edelstein, sin duda, se habrá topado con eventos cotidianos inexplicables como todo el mundo, pero José, por su formación científica, lo último que va a pensar es que existe algún propósito, José, como me pasa a mí, y a la mayoría de este foro, si escucha ruidos inexplicables en su casa pues simplemente piensa que aunque él no lo sabe, alguna explicación natural tendrá, pero su cerebro está entrenado a desechar sistemáticamente cualquier explicación de tipo propósito…José no solamente no miente al decir que no le ha pasado nada paranormal, es que además nunca le pasará nada paranormal, pues pase lo que pase a su alrededor, siempre pensará que alguna explicación sencilla y natural tendrá aun cuando él no la sepa.

    1. Tienes razón, Pedro. El progreso científico ha ido desacreditando las explicaciones teleológicas, caracterizadas por atribuir cualquier fenómeno a una causa inteligente de tipo paranormal o sobrenatural (duendes, fantasmas, dioses). Por ejemplo, nuestros antepasados se han preguntado con frecuencia por qué existen los terremotos. Hoy, gracias a la ciencia, sabemos que los terremotos tienen un porqué ateleológico, es decir, que no responden a los caprichos de ninguna voluntad. La teoría de la tectónica de placas nos ha enseñado que los terremotos son una consecuencia de la creación y destrucción del lecho marino.

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