Noveno capitulo

"El Visionario de la electricidad"

Nuestro mundo de alta tecnología y de comunicación instantánea con otros significa un mundo que muestra que estamos ante energías escondidas, o que tal vez no veíamos antes como el caso de los campos magnéticos, que afectan de una u otra forma a los seres vivos.  Esta semana, Neil deGrasse Tyson nos muestra que sin un campo magnético de la tasa de mutación entre los organismos vivos de la Tierra aumentaría significativamente.  

La nueva evidencia de la existencia del campo magnético de la Tierra ha empujado su edad volver a unos 250 millones de años, lo que sugiere que más temprano la vida del planeta estaba a salvo de la radiación cósmica más dañina del sol.  Científicos de la Universidad de Rochester han descubierto que hace 3.5 mil millones años el campo magnético de la Tierra era sólo un medio tan fuerte como lo es hoy, y que esta debilidad , junto con un fuerte viento de partículas energéticas del joven Sol , el agua probablemente rectificada del la atmósfera primitiva de la Tierra. Los hallazgos sugieren que la magnetopausa - el límite donde el campo magnético de la Tierra desvía con éxito entrante solar viento era sólo la mitad de la distancia del Sol a la Tierra en la actualidad.  "Con una magnetosfera débil y un Sol joven rápida rotación, la Tierra fue probablemente recibiendo la mayor cantidad de protones solares en un día promedio en cuanto tengamos hoy durante una tormenta solar severa", dice John Tarduno , geofísico de la Universidad de Rochester y el plomo autor del estudio.

"Eso significa que las partículas que salían del Sol eran mucho más propensos a llegar a la Tierra. Es muy probable que el viento solar se estaba quitando moléculas volátiles, como el hidrógeno, a partir de la atmósfera a un ritmo mucho mayor de lo que les estamos perdiendo hoy en día."  Tarduno dice que la pérdida de hidrógeno implica una pérdida de agua, así , lo que significa que puede haber mucha menos agua en la Tierra hoy en día que en su infancia.

Para encontrar la fuerza del campo magnético antiguo, Tarduno y sus colegas de la Universidad de KwaZulu- Natal visitaron sitios en África que se sabe que contienen rocas de más de 3 millones de años de edad. No cualquier rocas de esa edad harían , sin embargo. Ciertas rocas ígneas llamadas dacitas contienen pequeños cristales de cuarzo de tamaño milimétrico , que a su vez tienen diminutas inclusiones magnéticas de tamaño nanométrico . La magnetización de estas inclusiones actuar como brújulas minutos , el bloqueo en un registro del campo magnético de la Tierra como la dacita enfría desde magma fundido al hard rock.

Basta con encontrar rocas de esta edad es bastante difícil, pero este tipo de rocas también han sido testigos de miles de millones de años de actividad geológica que podría haber recalentado y posiblemente cambiado su registro magnético inicial. Para reducir la posibilidad de esta contaminación , Tarduno seleccionó los gránulos mejor conservados de cuarzo de unos afloramientos de dacita 3500000000 años en Sudáfrica.

Para complicar la búsqueda de las rocas más adecuadas, el efecto de la interacción del viento solar con la atmósfera puede inducir un campo magnético propio , por lo que incluso si Tarduno sí encontró una roca que no había sido alterado en 3,5 millones de años, tuvo que hacer Asegúrese de que el registro magnético que contenía se ha generado por el núcleo de la Tierra y no inducida por el viento solar.

Una vez que se aisló los cristales ideales, Tarduno utiliza un dispositivo llamado un dispositivo de interfaz cuántica superconductor o SQUID magnetómetro , que normalmente se utiliza para solucionar problemas de los chips de ordenador, ya que es extremadamente sensible a los campos magnéticos más pequeños . Tarduno fue pionero en el uso del análisis del solo cristal usando magnetómetros SQUID . Sin embargo , para este estudio, incluso los magnetómetros SQUID convencionales carecían de la sensibilidad. Tarduno era capaz de emplear un nuevo magnetómetro , que tiene sensores de más cerca a la muestra que en los instrumentos anteriores.

Usando el nuevo magnetómetro, Tarduno, Científico Investigador Rory Cottrell, y de la Universidad de Rochester estudiantes fueron capaces de confirmar que los 3.5 mil millones años de antigüedad cristales de silicato habían grabado un campo demasiado fuerte para ser inducido por la interacción del viento solar ambiente , y por lo que debe haber sido generado por el núcleo de la Tierra.

" Hemos ganado una idea bastante sólida de cómo el campo de la Tierra era fuerte en ese momento, pero sabíamos que era sólo la mitad de la película", dice Tarduno . "Necesitábamos entender cuánto viento solar que el campo magnético se desviaba porque eso nos diría lo que estaba ocurriendo , probablemente a la atmósfera de la Tierra. "

El viento solar puede despojarnos de la atmósfera de un planeta y bañar su superficie con radiación letal. Tarduno puntos a Marte como un ejemplo de un planeta que probablemente perdió su magnetosfera principios de su historia , dejando que el bombardeo de viento solar erosiona lentamente su atmósfera . Para descubrir qué tipo de viento solar de la Tierra tenía que lidiar, Tarduno empleó la ayuda de Eric Mamajek , profesor asistente de física y astronomía en la Universidad de Rochester.

Sorprendentemente , se sabe muy poco acerca de lo que está por debajo de la superficie de la Tierra. La comunidad científica está de acuerdo generaly que el mundo bajo nuestros pies se compone de cuatro capas: una corteza rocosa exterior , un manto de roca viscosa caliente, un núcleo externo líquido , el asiento del magnetismo , y un sólido núcleo hilado , interior.

La mención de los campos magnéticos a escala cósmica sigue siendo probable que se reunió con un silencio incómodo en algunos círculos astronómicos - y después de un poco de fiebre aftosa, barajar y carraspeo , la discusión se trasladó a temas más seguros. Pero mira , que están ahí fuera . Ellos probablemente juegan un papel en la evolución de las galaxias , si no la formación de galaxias - y son sin duda una característica del medio interestelar y el medio intergaláctico.  Se espera que la próxima generación de telescopios de radio, como LOFAR ( Low Frequency Array) y el SKA ( Square Kilometre Array) , hará que sea posible asignar estos campos en un detalle sin precedentes - por lo que incluso si resulta que los campos magnéticos cósmicos sólo juegan un papel insignificante en la cosmología de gran escala - que es por lo menos vale la pena echar un vistazo.

A nivel estelar, campos magnéticos juegan un papel clave en la formación de estrellas, al permitir una protoestrella para descargar el momento angular . En esencia , el giro de la protoestrella está frenado por la fricción magnética contra el disco de acreción que rodea - que permite la protoestrella para mantener el dibujo en más masa sin exprimir diferenciarse.   En el plano galáctico, los discos de acreción alrededor de agujeros negros estelares tamaño crean chorros de que inyectan el material ionizado caliente en el medio interestelar - mientras que los agujeros negros supermasivos centrales pueden crear chorros de que inyectan este tipo de material en el medio intergaláctico.

Científicos del Instituto de Tecnología de California y la UCLA han descubierto evidencia de "campos magnéticos ubicuos universales" que han impregnado profundamente el espacio entre las galaxias desde el momento del Big Bang. Físico de Caltech Shin'ichiro Ando y Alexander Kusenko , profesor de física y astronomía de la UCLA, estudiaron las imágenes de los objetos más poderosos del universo - agujeros negros supermasivos que emiten radiación de alta energía , ya que devoran estrellas en galaxias distantes - obtenidas por la NASA Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma . "Encontramos los signos de los campos magnéticos primordiales en el espacio profundo entre las galaxias ", dijo Ando.

Los datos de la nave espacial Polar de la NASA, alrededor del año 1998 , siempre a la búsqueda de pistas cruciales "portales" - una apertura extraordinaria en el espacio o el tiempo que se conecta a los viajeros a reinos lejanos. "Los llamamos X- puntos o regiones de difusión de electrones ", explica el físico de plasma Jack Scudder de la Universidad de Iowa . "Son lugares donde el campo magnético de la Tierra se conecta con el campo magnético del Sol , creando un camino ininterrumpido que va desde nuestro propio planeta a la atmósfera del Sol 93.000.000 millas de distancia. "

Octavo capitulo

"Los mundos Perdidos del planeta Tierra..."

En este nueva serie Cosmos se han presentado tanto las formas en nuestro sistema solar, como fuera de él, como los científicos y otros hombres de ciencia han dedicado su vida al estudio de los fenómenos naturales.  En este episodio se explora la paleogeografía de la Tierra durante millones de años, y su impacto en el desarrollo de la vida en el planeta. Tyson comienza explicando que los árboles ricos en lignina evolucionaron en la era del Carbonífero hace unos 300 millones de años, estos, que no son una especie comestible en su momento, se caracterizaban por ser ricos en dióxido de carbono.  Unos 50 millones de años más tarde, casi al final del período Pérmico, la actividad volcánica quemaría la materia carbonica, liberando el dióxido de carbono y componentes ácidos en la atmósfera primitiva, creando un efecto de gas invernadero repentino que calienta los océanos y libera metano de los fondos marinos, todo lo cual lleva hacia el evento de extinción del Pérmico - Triásico , matando a 90 % de las especies de la Tierra.

Tyson luego explica la naturaleza de la tectónica de placas que conformarían las masas de tierra del mundo.  Tyson explica cómo los científicos como Abraham Ortelius hipótesis de la idea de que las masas de tierra pueden haber sido conectado en el pasado, Alfred Wegener, que la hipótesis de la idea de un super- continente Pangea y la deriva continental a pesar de la idea prevaleciente de inundados puentes de tierra en el momento, y Bruce C. Heezen y Marie Tharp que descubrió la cordillera del Atlántico medio que apoya la teoría de las placas tectónicas.  Tyson describe cómo las masas de tierra de la Tierra se ponen encima de la capa que se mueve debido al movimiento tectónico y el calor del núcleo exterior e interior de la Tierra.

Tyson pasa a explicar el impacto de un asteroide que inició el evento de extinción del Cretácico- Paleógeno, dejando pequeños mamíferos como las especies dominan la tierra.  Tyson procede a describir los acontecimientos geológicos más recientes, como la formación del Mar Mediterráneo debido a la rotura de la presa natural en el Estrecho de Gibraltar, y de cómo la formación geológica del Istmo de Panamá rompió la libre circulación del Océano Atlántico en el Pacífico, causando el cambio climático a gran escala, tales como convertir la mayor parte de África, de exuberantes praderas en llanuras áridas e influir en una mayor evolución hacia los mamíferos trepadores de árboles. 

Finalmente Tyson explica además cómo la influencia de otros planetas del Sistema Solar tienen pequeños efectos en giro y la inclinación de la Tierra, creando las distintas edades de hielo, y cómo estos cambios influyen en el comportamiento nómada de los primitivos seres humanos. Tyson concluye el episodio señalando cómo se espera que las masas continentales de la Tierra llegarán a cambiar en el futuro y postula lo que puede ser el próximo gran evento de extinción.

Estamos próximos a la extinción o aún le queda chance a la raza humana de seguir dominando el planeta que alguna vez perteneció a los grandes reptiles, hoy a los primates y mañana no tenemos certeza a quien pueda pertenecer este mundo incustrado en la inmensidad del Cosmos.

Séptimo capitulo

"Hermanas del Sol"

A veces me pregunto lo que es una explosión nuclear, incluso llego a imaginar lo que sería estar en presencia de una de ellas.  En nuestro universo suceden este tipo de eventos todos los días, a cada momento de la creación y muerte de nuestro Cosmos.    En este capitulo Tyson explora el fenómeno cósmico violenta de supernovas. Si bien no es una de las explosiones más usualmente presentadas ya que se llevan a cabo cada siglo en nuestra galaxia, si se pueden presentar con mayor promedio en todo el universo.  De los 100 mil millones de galaxias en el universo observable, seguramente en este mismo momento hay una de las mil millones de estrellas en cada uno de ellos que esta en este momento muriendo, y si tomaramos la edad Universo, de unos 10 mil millones de años, estariamos pensando en que han muerto y explotado en forma de una gran explosión nuclear al menos unas mil millones de estas estrellas que encontramos en el universo.  El Dr. Richard Mushotzky de la NASA Goddard Space Flight Center, deriva una cifra de 1 billón de supernovas por año, o 30 por segundo supernovas en el Universo observable!  ¡Increible!

Muchos astrónomos, entre ellos el físico Stephen Hawking, creen que una de las razones más plausibles que todavía tenemos que detectar vida inteligente en el universo se debe a los efectos mortales de las explosiones de supernovas locales que acaban con toda la vida en una región determinada de una galaxia.  En el caso de la estrella Sirius B, una de las estrellas más brillantes del cielo, tiene un compañero invisible: Sirio B.   La enana blanca más cercana a la Tierra está a una distancia de unos 8,5 años luz (un año luz equivale a unos 12000 mil millones de kilometros).  Se cree que una vez que han sido cinco veces más masiva que el Sol, pero ahora tiene aproximadamente la misma masa que el sol lleno en el mismo volumen que la Tierra.

Las culturas antiguas están llenas de historias de seres de los planetas distantes, la más fascinante es la de los Dogones de África Occidental, un pueblo muy conocidos por su cosmogonía.  Ellos afirman que su conocimiento de la existencia de la débil estrella Sirio B, de los cuales tenían sido conscientes durante más de mil años, una estrella que sólo fue descubierto por los científicos occidentales en 1978.  La tribu africana Dogon vive en la República de Malí y ha conocido la información precisa sobre el sistema estelar de Sirio hace unos 3000 - 4000 años.  Los Dogon compartieron su más importante tradición secreta con dos antropólogos franceses: Marcel Griaule (1898-1956) y Germaine Dieterlen (1903-1999) después de haber pasado un aprendizaje de 16 años viviendo con la tribu.  Los Dogon viven en un lugar llamado Bandiagara, en lo que es hoy la nación de Mali, entre la legendaria ciudad de Timbuctú y la ciudad de Uagadugú. Bandiagara está bastante aislado, aunque Timbouctou una vez fue un centro de comercio fuerte en las rutas comerciales a través del Sahara.  A principios del siglo XX , toda esta zona se había convertido en una posesión francesa conocida como el África occidental francesa .

En 1966, Robert Temple, miembro de la Royal Astronomical Society y autor de varios libros, comenzó a leer algunos de los materiales Griaule en Dogon, sobre Cosmología. En 1968 obtuvo una traducción al Inglés de Le Renard Pale. Temple se interesó en la cuestión de cómo los Dogon aislados del mundo, pudieron saber desde hace cientos de años que Sirio, una de las estrellas más brillantes del cielo, tiene un compañero invisible: Sirius B.   Los críticos contemporáneos han cuestionado la idea de que las tribus Dogon aprenden este conocimiento de los extraterrestres, citando en lugar de sus amplios contactos con los exploradores occidentales, los viajeros y misioneros, así como miembros del ejército francés, con el que algunos miembros de los Dogon sirvieron durante la Primera Guerra Mundial.   Otros han creen que se trata de errores contenidos en los mitos Dogon, incluyendo el número de lunas poseídas por Júpiter, que Saturno era el planeta más alejado del sol, y el único planeta con anillos.

Una explosión estelar excepcionalmente cercana fue descubierta el pasado 21 de enero, y se ha convertido en el foco de los observatorios alrededor del mundo, incluyendo varias naves espaciales de la NASA.  La explosión, designada SN 2014J , se produjo en la galaxia M82 y se encuentra a sólo unos 12 millones de años luz de distancia.  Esto hace que la supernova más cercana óptica en dos décadas y posiblemente el tipo más cercano Ia supernova que se produzca durante la vigencia de las misiones espaciales que operan en la actualidad.

Una supernova de tipo Ia representa la destrucción total de una estrella enana blanca por una de dos posibles escenarios. En uno, la enana blanca orbita alrededor de una estrella normal, tira de una corriente de la materia de la misma, y las ganancias de masa hasta que se alcanza un umbral crítico y explota. En el otro, la explosión surge cuando dos enanas blancas en un sistema binario, finalmente, en espiral hacia adentro y chocan.  De cualquier manera, la explosión produce una cáscara sobrecalentado de plasma que se expande hacia el espacio a decenas de millones de kilómetros por hora. Elementos radiactivos de vida corta que se forman durante la explosión mantener la concha caliente, ya que se expande. La interacción entre el tamaño de la concha, la transparencia y el calentamiento radiactivo determina cuando la supernova alcanza máximo brillo.  M82, también conocida como la Galaxia del Cigarro, se encuentra en la constelación de la Osa Mayor y es un destino popular para los pequeños telescopios. M82 está experimentando un poderoso episodio de formación estelar que hace que muchas veces más brillante que nuestra propia galaxia, la Vía Láctea y explica su apariencia inusual y fotogénico.

Para aprovechar al máximo el evento , los astrónomos han planeado observaciones con la NASA / ESA Hubble y el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el telescopio espectroscópico nuclear Array ( NuSTAR ) , el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma, y las misiones de Swift.  Como corresponde a su apodo, Swift fue el primero en echar un vistazo. El 22 de enero, justo un día después de que se descubrió la explosión, Ultraviolet / Optical Telescope de Swift ( UVOT ) capturó la supernova y su galaxia anfitriona.  Sorprendentemente, SN 2014J se puede ver en las imágenes tomadas hasta una semana antes de que nadie se dio cuenta de su presencia. Fue sólo cuando Steve Fossey y sus estudiantes en la Universidad de Londres Observatorio tomó imágenes de la galaxia durante un breve taller que la supernova salió a la luz.

Las supernovas son responsables de una gran parte de los elementos biológicamente importantes , incluyendo el oxígeno , el carbono y el hierro que se encuentra en las plantas y animales de la Tierra hoy en día. Dado que la supernova es de aproximadamente 163 000 años luz de distancia , la explosión se produjo en aproximadamente 161,000 BC (Un año luz equivale a unos 6000 mil millones millas ).  En la Universidad de Colorado, el equipo Orígenes Cósmicos utilizaron el espectrógrafo usando el Telescopio Espacial Hubble, recientemente reformado, de NASA y observaron la supernova en el óptica, ultravioleta e infrarrojo cercano; la cartografía de la interacción entre la explosión estelar y el famoso "String of Pearls ", un anillo brillante 6000000000000 millas de diámetro que rodea el remanente de supernova que ha sido activado por rayos-X.   El anillo de gas probablemente se derramó unos 20.000 años antes de la supernova explotó, y las ondas de choque por tierra desde el resto han sido iluminando algunos 30 a 40 "puntos calientes" de perla en el anillo - objetos que probablemente crecerá y combinar juntos en los próximos años para formar un círculo continuo, que brilla intensamente.

Hubble es el único observatorio en el mundo que puede observar el brillo de la cadena de perlas a la luz ultravioleta, dijo France. La mayor parte de los datos para el estudio fue reunido por el Telescopio Espacial Espectrógrafo de Imágene , o ITS, que se instaló en el Hubble en 1997 y fue uno de los instrumentos de caballo de batalla antes de que su fuente de alimentación ha fallado en 2004. Una placa de circuito defectuosa sobre ITS fue reemplazado por los astronautas de la misión de reparación del Hubble final en mayo de 2009.  El equipo comparó observaciones ITS en enero de 2010 con observaciones del Hubble hechas en los últimos 15 años en la evolución de 1987A. ITS ha proporcionado al equipo con imágenes detalladas de la estrella en explosión , así como los datos espectrográficos - esencialmente las longitudes de onda de la luz descompone en colores como un prisma que producen huellas dactilares únicas de materia gaseosa.  Los resultados revelaron temperaturas , composición química, densidad y movimiento de 1987A y su entorno, dijo France.

"El origen exacto de los metales ha sido un misterio y extremas diferencias en la abundancia entre las estrellas no se podría explicar," dijo el profesor Barstow, un Pro - Rector de la Universidad de Leicester cuya investigación fue asistida por su hija Jo , un co - autor del trabajo , durante un período de prácticas de verano en Leicester. Ahora ha pasado a ser un astrónomo que trabaja en Oxford - en planetas extrasolares .

El nuevo trabajo indica que en torno a un tercio de todas las enanas blancas calientes están contaminados de esta manera, con los restos más probable en forma de análogos rocosos de planetas menores. Esto implica que una proporción similar de estrellas como nuestro Sol , así como las estrellas que son un poco más masivas , como Vega y Fomalhaut , construyen sistemas con planetas terrestres. Este trabajo es una forma de arqueología celestial donde estamos estudiando las 'ruinas' de los planetas rocosos y / o sus componentes básicos , a raíz de la desaparición de la estrella principal .

En la Tierra primitiva, hace poco menos de 2 millones de años, los metales que fueron sembrados originalmente por miles de millones de explosiones de supernovas, incluyendo el cobre, el molibdeno y el zinc estuvieron disponibles a las células primitivas, al mismo tiempo que las células comenzaron a ser mucho más compleja. Los científicos indican que han identificado el caso de que introdujo estos metales, lo que hizo posible que las células primitivas que se desarrollan, evolucionan y se propagan. El secreto, según los investigadores, era de granito.   La vida en la Tierra se originó hace más de 3,5 millones de años, como las células procariotas básicos, que no contaban con un núcleo. Células avanzadas - llamados eucariotas - añaden un núcleo. Ellos evolucionaron hace unos 2 millones de años. Entonces, en algún momento hace entre 2000 millones y 1 mil millones años, estas células proliferan, la reproducción sexual evolucionó, y los primeros organismos multicelulares se desarrollaron.

Encontrar a un planeta parecido a la Tierra alrededor de una enana blanca podría proporcionar un lugar significativo para buscar vida, dijo Agol. Pero también sería un salvavidas potencial para la humanidad si la Tierra, por alguna razón, se convierte en inhabitable o en el peor de los casos, si nuestro planeta llegara a ser victima de una super explosión.

Sexto capitulo

Esta semana en Cosmos...

Este episodio se centra en cómo la ciencia, en particular la labor de Clair Patterson(en secuencias animadas) en la mitad del siglo XX, ha sido capaz de determinar la edad de la Tierra.  Tyson describe primero cómo la Tierra se formó a partir de la fusión de la materia algunos millones de años después de la formación del Sol, y mientras que los científicos pueden examinar las formaciones en el estrato de roca hasta la fecha, algunos eventos geológicos solo pueden ser rastreados millones de años atrás sin dar una edad clara.  No obstante, los científicos han utilizado los restos de impactos de meteoros, como el Cráter Meteoro en Arizona, a sabiendas de que el material de dichos meteoros procedentes del cinturón de asteroides, indicando que estos se habrían formado al mismo tiempo que la Tierra.

Tyson a continuación describe el trabajo que Patterson hizo bajo la asesoría de Harrison Brown para proporcionar una cifra exacta de plomo en las partículas de circón de Cráter Meteoro, y trabajar con resultados similares siendo recogidos por George Tilton en un recuento de uranio; con la vida media establecida de la desintegración radiactiva de uranio para dar lugar a una estimación de la edad de la Tierra.  Patterson encontró que sus resultados estaban contaminados por el plomo del entorno ambiental, en comparación con los resultados de Tilton, y requirió la reconstrucción de la primera prueba haciendo un "limpiado" que removiera los rastros de plomo ambiental. Con estos resultados limpios, Patterson fue capaz de estimar la edad de la Tierra a 4,5 millones de años.

Tyson va a explicar que la obra de Patterson en la realización de experimentos sin plomo lo dirigió a investigar las fuentes de plomo. Tyson observa cómo el plomo no se produce de forma natural en la superficie de la Tierra, pero ha sido extraído fácilmente por los seres humanos(incluyendo el Imperio Romano), y muestra que el plomo es venenoso para los humanos.  Patterson examinó los niveles de plomo en el medio ambiente común y en las partes más profundas de los océanos y el hielo de la Antártida, lo que demuestra que el plomo sólo había sido llevado a la superficie en los últimos tiempos.  Él descubre que los niveles más altos de plomo fueron por el uso de tetraetilo de plomo en la gasolina con plomo, a pesar de las reclamaciones de larga data por Robert A. Kehoe y otros que este producto químico era seguro.  Patterson continuaría a hacer campaña contra el uso de plomo, lo que se traduce en restricciones establecidas por el gobierno sobre el uso de plomo. 

Tyson termina señalando que un trabajo similar por los científicos sigue siendo utilizado para ayudar a la humanidad de alerta a otros temas fatídicos que pueden ser identificados por el estudio de la naturaleza.  ¿Será posible que la jóven Tierra borrara todo rastro que nos lleve a conocer su verdadera edad? o ¿Existe evidencia que no puede llegar a ser contada para el común de la gente?.  El capitulo de mañana martes 22 de abril será un total viaje por las eras de nuestro mundo, para llegar a comprenderlo y darnos cuenta de nuestro papel en el Cosmos.

Un nuevo capitulo

Esta semana en Cosmos

La ciencia se encuetnra en todas partes, incluso Neil puede verse así mismo como un ser compuesto de átomos. La nave de la imaginación nos lleva en un viaje épico a la parte inferior de una gota de rocío para descubrir las formas de vida exóticas y los conflictos violentos que se despliegan allí. Volvemos a la superficie para encontrar estrategias ingeniosas de la vida para el envío de su antiguo mensaje en el futuro.  Un viaje desde el tejido mismo de nuestra existencia, la estructura atómica, hasta la estructura del Universo.  Somos seres formados de moléculas basadas en el carbono que salen de una sencilla sopa de hidrógeno y helio.  Los astrónomos han cambiado el concepto de la gran explosión de una relación con los orígenes del universo físico a la historia de una gran explosión biológica. El cuento es el mayor logro de la cosmología del siglo XX y la astrofísica, uniéndose al nacimiento del universo visible, del tiempo y del espacio, de la naturaleza cuántica de los átomos para la gran arquitectura del Cosmos.  

La historia de esta semana en el episodio 6 también se relaciona en el libro, "The Stardust Revolution" por Jacob Berkowitz, que trata de nuestro origen en las estrellas. La astronomía del siglo XX estuvo dominado por la astrofísica, la búsqueda de los orígenes físicos y la estructura del universo. Ahora, una nueva generación de científicos, astrobiólogos y astroquímicos, están tomando el estudio de la vida en la era espacial. Los astrobiólogos estudian el origen, evolución y distribución de la vida, no sólo en la Tierra, sino en el universo. Los científicos de hoy en día no están investigando la estructura física del universo, sino más bien su naturaleza biológica. La teoría evolutiva está entrando en la era espacial.  Los astrobiólogos están rastreando, literalmente, la historia natural del cosmos desde el Big Bang hasta nuestros cuerpos. 

Cuando buscamos nuestros orígenes, seguimos el árbol de la vida que no sólo nos conecta de nuevo a los ancestros distantes de la Tierra, sino también a todo lo demás en el universo, que nos permite desarrollar una comprensión de la vida como un tejido emergente a partir de los átomos de forjados en estrellas al nacimiento de un niño. En el corazón de esta búsqueda, la localización de nuestro árbol genealógico hasta una hora antes de la primera vida en la Tierra , o incluso antes de que la Tierra misma , es una cuestión genealógica verdaderamente extrema: ¿Qué es la vida?

La historia del viaje épico de los orígenes, el trazado de nuestra familia de árboles no se inicia con el pensamiento acerca del origen de las especies, sino más bien con pensar en el origen de las estrellas. Para entender el contexto cósmico de los orígenes, de la evolución cósmica, es trazar la genealogía de estrellas de nuevo a la noche de los tiempos. La pregunta cósmica "¿Estamos solos?", Se ha transformado en la cuestión genealogía extrema "¿Cómo estamos conectados?" Tal vez en un futuro no muy lejano, la pregunta puede ser "¿Cómo nos relacionamos?".

En su primer aliento, el cosmos era irreconocible para todos excepto para los físicos de partículas. El universo surgió con tal furia energética que sólo las partículas indivisibles fundamentalmente, los quarks y los electrones, podrían sobrevivir intacta, bañados en un mar de radiación intensa.  El cosmos recién nacidos era denso, gaseoso, e inimaginablemente caliente; demasiado caliente donde no había nada sólido o líquido.  Las partículas chocaron con tal fuerza que rebotaban en vez de unidas, o soldadas.  Pero a medida que el universo se expandió, creando no solo el tiempo y el espacio, después de tan sólo un segundo, los quarks, poco menos enérgicos cuajaron en los neutrones más familiares y protones que forman los núcleos de los átomos.  A los tres minutos se había reducido a menos de dos mil millones de grados Fahrenheit. A esta temperatura, el cosmos experimentaron su primera explosión de la construcción nuclear, o la nucleosíntesis del Big Bang.

El creciente universo era todavía tan caliente, y por lo tanto energético, que los núcleos de los primeros elementos no podían aferrarse a un solo electrón ; que se ionizan completamente. Durante unos 400 mil años, dice Dalgarno , el universo "navegó costeando" en este estado ionizado, expandiendose y enfriandose. Entonces, algo verdaderamente nuevo sucedió en la vida del cosmos: nacieron los primeros átomos completamente formados. El cosmos comienza su camino y aparecen los primeros "fetos" de estrella por medio de colisiones entre átomos de helio e hidrógeno energizados por electrones y fotones abundantes.  Comienzan a naer las primeras estrellas y con ellas la naturaleza de la química cósmica, apareciendo cantidades de elementos desde el carbono hasta el uranio.  Estos elementos, a su vez, encuentran socios para crear tipos nunca antes vistas de los sindicatos, y que llenaron el universo con un nuevo vocabulario de moléculas como el monóxido de carbono y componentes básicos de química orgánica y minerales - los formaldehído , incluyendo el dióxido de silicio de arena, la inicio cristalina de planetas rocosos.

Este viaje nos llevará a conocernos un poco más, a darnos cuenta de los que somos en el universo, siendo parte de él, siendo parte de estrellas, de la química misma que desarrolló el proceso de formación del cosmos, que dio origen a todo lo que existe y de lo que hacemos parte.  Neil nos vuelve a maravillar con la idea de ser seres únicos de una misma familia, somos polvo de estrellas.

Quinto Capitulo

"Escondidos en la Luz"

En este último capitulo, Neil deGrasse nos lleva a un tour por la luz y su impacto en el centro de nuestra existencia. Nuestra ventana humana en el Universo está dentro de una increíblemente pequeña gama de longitudes de onda. "Con nuestros ojos vemos longitudes de onda entre 0,00004 y 0,00008 de un centímetro (donde, no tan extrañamente, el Sol y las estrellas emiten la mayor parte de su energía).  El espectro visual humano desde el violeta hasta el rojo no es más que una octava de un piano imaginario de cientros de kilómetros de largo", dice James Kaler , astrónomo y autor de" Puerta del Cielo: de Killer estrellas para las semillas de la vida, como estamos conectados con el Universo".

La imagen de arriba muestra el 10 - metros Telescopio del Polo Sur y una imágen de fondo de la galaxia.  El BICEP2 detecto recientemente ondas gravitacionales en el fondo cósmico, un descubrimiento que apoya la teoría de la inflación cósmica de cómo empezó el universo.   Gran parte de lo que vamos a ver en este episodio son imágenes que están fuera de nuestro campo visual, ya que nuestros ojos pueden registrar fotones en solo un pequeño rango, sin embargo, este telescopio puede "observar" en rangos mucho más grandes de longitud de onda visual, incluso hasta un milímetro en el infrarojo. Las ondas más largas, en kilometros longitudes de onda hacia el final desconocido que llamamos "radio".  En el extremo corto es violeta , naranja, amarillo, verde , azul y cientos de tonos superpuestos.  Más corto que el límite visual son el ultravioleta, viajando hacia el vacio a la velocidad de la luz.  También alcanza la longitud de onda de la luz visual con los rayos X, y en un factor de 100 más pequeño son los rayos gamma mortales.

Las claves para el Cosmos han estado escondiendose de nosotros, desde luego, siempre ha estado ahí, la luz, pero siempre la hemos dejado pasar por alto y solo nos dimos cuenta de ella cuento nos enteramos de las reglas básicas de la ciencia.

Este episodio explora la teoría ondulatoria de la luz como estudiado por la humanidad, y muestra que la luz ha jugado un papel importante en el progreso científico, con este tipo de experimentos tempranos de hace más de 2000 años que involucran la cámara oscura por el filósofo chino Mozi.  Tyson describe el trabajo del científico árabe del siglo 11 Ibn al- Haytham, quién está considerado como uno de los primeros en postular la naturaleza de la luz y la óptica que conducen al concepto del telescopio, así como uno de los primeros investigadores en utilizar el método científico.

Tyson procede a discutir la naturaleza de la luz como lo descubrió la humanidad. El trabajo de Sir. Isaac Newton usando la dispersión a través de prismas demostró que la luz estaba compuesta por el espectro visible, mientras que los resultados de William Herschel en el siglo XIX mostraron que la luz también constaba de rayos infrarrojos.  Joseph von Fraunhofer vendría más adelante para descubrir que, al magnificar el espectro de luz visible, se observaron deficiencias en el espectro. Estas líneas de Fraunhofer tarde se determina que la causa por la absorción de la luz por los electrones en movimiento entre los orbitales atómicos cuando pasa a través de átomos, cada átomo que tiene una firma característica debido a la naturaleza cuántica de sus órbitas.  

Esto ya ha llevado a la base de la espectroscopia astronómica, permitiendo a los astrónomos realizar observaciones acerca de la composición de las estrellas, los planetas y otras características estelares a través de las líneas espectrales, así como la observación del movimiento y la expansión del universo, y la existencia de la materia oscura.

Esta nueva serie Cosmos, está dejando a un lado la original de Sagan, queriendo imponerse como algo nuevo, más fresco y con toda la tecnología a su disposición para lograr los efectos visuales que no se lograron antes.  Este nuevo capitulo difiere del sucesor en que ya se diferencian las temáticas, ya no está enfocado en repetir los temas, sino quiere ser una neuva serie, con su propia temática, sus propias historias y desde luego siendo un homenaje a Carl Sagan y toda su vida brindada a la ciencia.

Cuarto Capitulo

"Un cielo lleno de fantasmas"

Al iniciar el último episodio (capitulo 4) de la serie Cosmos, titulado "Un cielo lleno de fantasmas", se pudo ver la apreciación que hace Tyson por continuar hablando de los "fantasmas" del cielo, algo que bien puede ser visto como los objetos que comenzó a observar Herschell con la ayuda de su telescopio.  Es en la orilla del mar donde comienza hablando con su hijo y comentandole algunos aspectos sobre los cuerpos que estan allí en el firmamento.  De igual forma, Tyson confronta una vez más a los creacionistas tal y como lo ha hecho durante los últimos capitulos, desde el inicio de la serie hace ya un mes.  La nueva serie Cosmos incluye (repetidamente) breves discusiones acerca de la evolución.  

Tyson abordó uno de los principios más conocidos del creacionismo: que la Tierra y el resto del universo son aproximadamente 6.500 años.  Este número es la supuesta edad del planeta los creacionistas determinaron después de analizar los pasajes bíblicos.  Para refutar la afirmación de un universo 6.500 años de edad, Tyson utiliza la Nebulosa del Cangrejo para ilustrar sus argumentos.  Dado que la Nebulosa del Cangrejo es de alrededor de 6.500 años luz de la Tierra, deGrasse afirma que sería imposible ver los objetos celestes que están más lejos que la Nebulosa del Cangrejo, si el universo tenía sólo 6.500 años de antigüedad. "Si el universo fuera tan sólo 6.500 años de edad, ¿Cómo vemos la luz de todo lo más distante que la Nebulosa del Cangrejo? " Tyson preguntó. "Nosotros no pudimos", agregó.  Los datos científicos disponibles en la actualidad coloca a la edad del universo en alrededor de 13,8 mil millones años de edad. Esta es la razón por la que incluso las estrellas y galaxias a millones de años luz de distancia se puede ver desde la Tierra.  "No habría habido tiempo suficiente para que la luz para llegar a la Tierra desde cualquier lugar más alejado de 6.500 años luz en cualquier dirección", dijo Tyson. "Ese es el tiempo justo para que la luz viaje una pequeña porción de la Vía Láctea."

En la nave de la imaginación Tyson nos lleva a conocer un Agujero Negro.  La primera predicción de la existencia de un agujero negro se produjo en la década de 1790 , cuando John Michell de Inglaterra y Pierre -Simon Laplace de Francia, el uso de las leyes de Newton , sugirieron independientemente la existencia de una "estrella invisible".   Michell y Laplace calculan la masa y el tamaño - que ahora se llama el "horizonte de sucesos" - que un objeto necesita para tener una velocidad de escape superior a la velocidad de la luz. En 1915 , la teoría de la relatividad general de Einstein predijo la existencia de los agujeros negros. En 1967 John Wheeler , un físico teórico estadounidense, aplica el término "agujero negro " a estos objetos colapsados.  En 2011, los astrónomos han producido la primera descripción completa de un agujero negro. Sus mediciones precisas han permitido reconstruir la historia del objeto desde su nacimiento hace unos seis millones de años. Usando varios telescopios , tanto en tierra como en órbita , los científicos desenredaron misterios de larga data sobre el objeto llamado Cygnus X- 1 (imagen) , un famoso sistema estelar binario se muestra a continuación descubierto estar emitiendo fuertemente los rayos X casi media hace siglo.

El sistema consta de un agujero negro y una estrella compañera de la que el agujero negro está materiales dibujando. Los esfuerzos de los científicos produjeron las mediciones más precisas jamás de la masa del agujero negro y la velocidad de giro.  A pesar de Cygnus X- 1 ha sido estudiado intensamente desde su descubrimiento, los intentos anteriores de medir su masa y giro sufrido por la falta de una medición precisa de la distancia de la Tierra. Reid lideró un equipo que utiliza la matriz de la Fundación Nacional para la Ciencia, un sistema de radio - telescopio en todo el continental, para hacer una medición trigonométrica directa de la distancia. Sus observaciones del VLBA siempre una distancia de 6.070 años luz , mientras que las estimaciones anteriores habían variado desde 5800 hasta 7800 años luz.

Armado con la nueva medición de la distancia precisa , los científicos utilizando el Chandra X- Ray Observatory, el Explorador Sincrónico Rossi X- Ray, el Satélite Avanzado para Cosmología y Astrofísica, y observaciones de luz visible realizados durante más de dos décadas , calculó que el negro agujero en Cygnus X -1 es casi 15 veces más masiva que nuestro Sol y está girando a más de 800 veces por segundo. "Debido a que no hay más información puede escapar de un agujero negro , conociendo su masa, giro y carga eléctrica da una descripción completa de la misma", dijo Mark Reid, del Centro Harvard -Smithsoniano para Astrofísica. "La carga de este agujero negro es casi cero , por lo que medir su masa y giro hace nuestra descripción completa", agregó.  "Ahora sabemos que Cygnus X -1 es uno de los agujeros negros estelares más masivos de la Vía Láctea", dijo Jerry Orosz , de la Universidad Estatal de San Diego".  Está girando más rápido que cualquier agujero negro que hemos visto nunca", añadió.  El agujero negro en el centro de la galaxia elíptica gigante M87 en súper cúmulo de Virgo cincuenta millones de años luz de distancia es el agujero negro más masivo para el cual una masa precisa se ​​ha medido -6600000000 masas solares.

La nueva serie Cosmos nos va sorprendiendo poco a poco y nos va mostrando que aunque es un remake de la original, también es original en su contenido.