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10 vistas microscópicas de eventos con enormes consecuencias para la Tierra
La Tierra es muy antigua y muy grande, pero contiene muchos detalles microscópicos que se han acumulado durante eones. La tecnología de hoy puede mostrarnos vistas asombrosas de pequeñas cosas que se quedaron atrás después de eventos humanos y naturales en el pasado o que aún mantienen a todo el planeta funcionando sin problemas hoy en día.
10 Un fotograma congelado de la formación del sistema solar
Esta es una sección delgada de un meteorito de cuatro mil quinientos millones de años. Las manchas redondas, llamadas condrules, son la razón por la cual estos meteoritos se llaman condritas. Hoy, las condritas muestran a los científicos exactamente cómo se formó la Tierra y el resto del sistema solar.
Las condritas son literalmente más viejas que la suciedad. Se formaron cuando el sistema solar era solo una nube de polvo interestelar, parte de la cual se fundió en condrules. El resto comenzó a agruparse en objetos cada vez más grandes con más y más gravedad. Esto se convirtió en un proceso descontrolado que terminó cuando el centro de la nube se iluminó como una estrella: nuestro Sol. Lo que quedaba del polvo y los condros se convirtieron en planetas, lunas, asteroides y cometas.
Después de eso, todos los planetas y la mayoría de las lunas eran lo suficientemente grandes como para continuar desarrollándose por sí mismos. No queda nada de su material original para que lo estudien los científicos hoy en día, por lo que las condritas como la que se muestra arriba son tan importantes.
Los asteroides y algunos otros objetos eran demasiado pequeños para seguir desarrollándose y simplemente permanecieron en el sistema solar durante miles de millones de años, rompiéndose ocasionalmente y cayendo a la Tierra. Ahora los científicos saben que los brillantes condros que se muestran arriba están incrustados en el material de la nube de polvo interestelar original, que aparece negra en la imagen de arriba, atrapada en el acto de formar un sistema solar completo.
9 bloques de construcción posibles para la vida en el espacio
Esta imagen borrosa, aparentemente desenfocada, es el equivalente en la vida real de las fórmulas químicas que has visto en los libros de texto. Se tomó con un instrumento con un nombre asombroso, “microscopio de fuerza atómica sin contacto”, y muestra los átomos de carbono e hidrógeno unidos entre sí en tres anillos de benceno.
Los astrobiólogos adoran la estructura de anillo de benceno de seis lados porque puede conformarse en muchos tipos diferentes de moléculas que probablemente se encuentren en el espacio, particularmente los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Estas y otras moléculas orgánicas basadas en carbono forman aproximadamente la mitad del polvo y las nubes de gas que flotan entre las estrellas.
Dado que la vida en la Tierra también está basada en el carbono, uno se pregunta si originalmente proviene de esas moléculas orgánicas interestelares. Nadie lo sabe con certeza, pero los investigadores de la NASA han hecho un descubrimiento emocionante al estudiar los HAP. Expusieron la pirimidina, un material que se parece a los HAP, a condiciones en el laboratorio que imitan el entorno hostil del espacio. El resultado: la formación de uracilo, citosina y timina, tres materiales encontrados en el material genético de toda la vida en la Tierra.
Algún día los expertos descubrirán cómo comenzó la vida en la Tierra. Lo que sí sabemos es que una vez que comenzó, la vida sufrió una serie de extinciones masivas. Posiblemente el peor evento de extinción jamás fue provocado por una criatura muy pequeña llamada ...
8 cianobacterias: las células que dieron oxígeno a la tierra por primera vez
Esta imagen es exactamente lo que parece: un grupo de células bacterianas vistas a través de un microscopio. Esta criatura solía ser conocida como algas azul-verdes pero ahora se conoce con el nombre de cianobacterias. los primero Lo sorprendente de estas células es que tienen mil millones de años. Los científicos los sacaron de formaciones geológicas de mil millones de años en Australia, donde también se han encontrado otras 29 especies.
¿Cómo pueden las bacterias dejar fósiles? Las cianobacterias son más grandes que la mayoría de las bacterias y tienen paredes celulares gruesas. Viven en esteras que se acumulan en estructuras en capas llamadas estromatolitos y oncolitas. Los estromatolitos antiguos, cuando se cortan en rodajas extremadamente delgadas, a veces revelan cianobacterias fosilizadas como las de esta micrografía.
Un hecho aún más sorprendente es que sin esas cianobacterias en la imagen y muchas otras similares, la vida tal como la conocemos no existe hoy en día. En su juventud, la atmósfera de la Tierra se parecía al aire smoggy en la luna Titán de Saturno. Era tóxico para la vida moderna, pero algunos microbios, incluida la cianobacteria, podían manejarlo. Luego, hace unos 2.300 millones de años, las cianobacterias desarrollaron la capacidad de vivir de la luz solar a través de la fotosíntesis. Un efecto secundario de la fotosíntesis es el oxígeno, que era mortal para los microbios que preferían el smog. Como había un gran número de cianobacterias, el Gran Evento de Oxigenación cambió la atmósfera del planeta y probablemente causó la mayor extinción masiva de la Tierra. Sin embargo, también establece el escenario para los animales y las plantas de hoy.
En este momento solo se supone que las cianobacterias mataron a las criaturas de smog, pero sabemos que hubo un evento llamado Gran Morir, en el que casi toda la vida de la Tierra pereció. Una de las causas de esa extinción masiva fue ...
7 las trampas siberianas
Esto es lo que los geólogos llaman una sección delgada, porque es, bueno, una porción muy delgada de roca. Cuando se observa bajo un microscopio con luz polarizada, se pueden identificar diferentes minerales por el color. (Además, las secciones delgadas hacen genial ¡arte roquero!)
Esta es una sección delgada de gabro leucocrático. La parte blanca de la imagen es la plagioclasa mineral, y la azul es anfíbol. Observe cómo todos los minerales se agrupan; Aparentemente están atrapados en un flujo de material negro que podemos imaginar rodando lentamente, como la lava hawaiana, de izquierda a derecha en esta imagen.
En realidad, esta vez fue líquida, lava de estilo hawaiano, y comenzó a salir de la tierra en lo que hoy es Siberia hace un día, hace aproximadamente 250 millones de años. La inundación de las Trampas Siberianas ocurrió durante el Período Pérmico al mismo tiempo que la extinción en masa más grande conocida de la Tierra. La inundación de basalto duró un millón de años. Eso es lo que muchos geólogos de lava estiman que enterraría a Europa a una profundidad de más de 1 kilómetro (0,6 millas).
No fueron buenas noticias para la vida en la Tierra. Mientras que otros factores probablemente estuvieron involucrados en la Gran Muerte, los humos y las cenizas de esta erupción bloquearon la luz solar, y los gases venenosos escaparon de la lava para contaminar tanto el aire como el mar. Durante este tiempo, aproximadamente el 93-97 por ciento de toda la vida desapareció.
Algunos dicen que el diluvio fue causado por una pluma de manto; Otros piensan que estaba relacionado con la tectónica de placas. La lava siberiana no dice; sus cristales que alguna vez fueron mortales simplemente se sientan allí y brillan hacia nosotros.
La tierra pasa por ciclos de vida y muerte. Parte de ella se registra en rocas, pero la atmósfera no deja registro. O lo hace?
6 Atmósfera de la Tierra hace 420,000 años
Esas pequeñas burbujas de aire no se elevan en el agua. Están congelados en hielo que tiene cientos de miles de años. El análisis del aire les dice mucho a los científicos sobre el antiguo clima de la Tierra, cómo ha cambiado con el tiempo y cómo podría cambiar en el futuro.
Entonces, ¿cómo entra el aire en el hielo y cómo se puede fechar? Los cristales de nieve atrapan el aire cuando caen a la Tierra. Si la nieve no se derrite, se convierte en hielo glacial con burbujas de aire. Todo permanece en la misma posición vertical con respecto a todo lo demás. Los glaciares a veces se mueven horizontalmente, fluyendo sobre la tierra, pero sus interiores permanecen estables. Por lo tanto, los científicos pueden decir cuán antiguas son las diferentes capas de glaciares horizontales sin la datación por carbono, las capas más jóvenes siempre están en la cima. Así es como los expertos saben que las burbujas como estas, que se encuentran en los núcleos de hielo de la Antártida y Groenlandia, contienen aire que tiene hasta 420,000 años.
Los cambios en la cantidad de dióxido de carbono en el aire ciertamente pueden afectar el clima. Esa es una gran preocupación hoy, pero afortunadamente, una pequeña criatura marina nos está ayudando a lidiar con eso.
5 Un importante reciclador de carbono
Esa no es una imagen satelital de un bosque con una carretera a su alrededor. Es una vista microscópica de. Alteromonas, una bacteria recientemente descubierta que juega un papel importante en el mantenimiento del dióxido de carbono (CO2) bajo control.
El carbono existe en todas partes en la Tierra. Está presente en el aire en un delicado equilibrio que los océanos del planeta ayudan a controlar. El agua de mar absorbe y libera CO atmosférico.2. El plancton se come el carbono que se absorbe. Cuando mueren, sus cuerpos se hunden en las profundidades más bajas del océano, donde las bacterias los comen. Estas bacterias luego liberan CO2, que eventualmente regresa a la atmósfera terrestre.
Al menos eso es lo que piensan los científicos. La mayor parte del proceso ocurre a millas bajo el océano, donde los investigadores no pueden observarlo. Una vez se creyó que muchas bacterias diferentes están involucradas. Sin embargo, recientemente se descubrió que una sola Alteromonas la cepa come tanto como una comunidad entera de otros organismos. El descubrimiento hace que sea mucho más fácil para los científicos crear modelos del ciclo del carbono del océano. Todo lo que tienen que hacer es basar sus cálculos en el Gordo Alberto del mar.
4 plantas de nueve millones de años
Las plantas ayudan a mantener la atmósfera transpirable. Las piezas anteriores fueron fosilizadas instantáneamente durante un impacto de meteorito hace millones de años. Los científicos no tenían idea de que la materia orgánica pudiera soportar tanto calor. Gracias a este descubrimiento, ahora sabemos que es posible que la vida en Marte, si alguna vez existió, se haya conservado de la misma manera.
Esto es lo que sucedió: una serie de siete objetos espaciales diferentes chocó contra lo que ahora es Argentina, con el último impacto ocurrido hace unos nueve millones de años. El suelo estaba cubierto por un suelo polvoriento llamado loess, que se derretía y se convertía en vidrio muy rápidamente. Los expertos hicieron una serie de pruebas; después de muchas fallas crujientes, descubrieron que a temperaturas superiores a 1,480 grados Celsius (2,700 ° F), el agua en las capas externas de una planta absorbe suficiente calor para proteger las delicadas estructuras internas. Algo similar sucede cuando fríes la comida.
Marte también está cubierto de loess y tiene muchos cráteres de impacto. No ha tenido ríos y océanos durante miles de millones de años, pero una vez lo hizo. La vida podría haber existido allí, y es muy posible que la vida marciana antigua se haya conservado en vidrio de impacto, tal como lo fueron estas plantas terrestres.
3 Un fotograma congelado de la erupción volcánica más grande del mundo
Esto puede parecer un primer plano de Van Gogh Noche estrellada, pero en realidad es otra sección geológica delgada de roca volcánica. Aquí no hay manchas juntos, sino muchos bordes afilados. Esta fue una erupción violenta, no un flujo de flujo al estilo hawaiano.
Esos trozos más grandes son fragmentos de minerales rotos. Están incrustados en roca pulverizada que fluye a su alrededor. Mire de cerca, y verá vacíos oscuros en la piedra en polvo que se extienden como tiras, caramelos calientes.
Esta es una pequeña parte de la superproducción de Toba de hace unos 75,000 años. Fue la erupción más grande conocida de la Tierra durante la historia humana, arrojando 2.900 kilómetros cúbicos (700 mi) de magma y tres billones de kilogramos (6.6 billones de libras) de azufre al cielo. Los cristales minerales se rompieron en clastos cuando explotaron fuera del respiradero. Segundos después, estaban incrustados en ceniza volcánica caliente y gaseosa.El gas se disipó rápidamente, dejando espacios en las partículas de ceniza que se ven negras bajo la luz polarizada. Decenas de miles de años después, los geólogos que estudian esos escombros aún están impresionados por la violencia de Toba. Las cenizas de la erupción cayeron hasta África oriental, a 7.000 kilómetros (4.300 millas) de distancia.
2 humanos domando el fuego
Este es exactamente lo que parece. El material tostado es tierra, las partículas más ligeras son cenizas de un fuego de leña y el material gris oscuro es una materia vegetal que se ha quemado parcialmente. Lo sorprendente es que demuestra que las personas tenían fuego bajo su control hace un millón de años, mucho antes de lo que nadie esperaba.
Las estimaciones de exactamente cuándo los humanos domesticaron el fuego siempre han sido dudosas. Es difícil decir si las capas de ceniza antigua fueron dejadas por un incendio forestal o un fuego de cocina. Hace unos años, los científicos utilizaron técnicas avanzadas en las cenizas, incluidas las que se muestran arriba. La ceniza provino de un incendio de un millón de años encontrado en una cueva sudafricana. No fue perturbado y no pudo haber sido causado por procesos naturales. Se encontraron herramientas de piedra cerca.
Lo que vemos aquí son los restos cenicientos de una planta que alguien, posiblemente, Homo erectus, llevado a esa cueva hace un millón de años. Probablemente no eran vegetarianos porque también se encontraron huesos quemados.
El control del fuego fue nuestro mayor paso para convertirnos en los amos de la Tierra que somos hoy. ¿Pero somos realmente amos? Los científicos están comenzando a darse cuenta de que la mayor masa de organismos vivos en la Tierra en realidad puede habitar en la corteza rocosa debajo de los océanos. Estas pequeñas criaturas se llaman ...
1 endolitos
Sería más fácil dejar que los científicos le digan cuáles son estas cosas bonitas y verdes: "Los tallos de minerales retorcidos producidos por bacterias oxidantes de hierro recuperadas de los experimentos de incubación de minerales en las perforaciones de Juan de Fuca".
La palabra clave aquí es "pozos". Los científicos perforaron el lecho marino y encontraron bacterias que viven allí. Estos pequeños habitantes de las rocas, llamados endolitos, han sido cubiertos antes. Viven en roca y se lo comen. Los científicos han sabido de ellos durante años, pero solo ahora está empezando a hundirse en la cantidad de endolitos que podría haber en la Tierra.
La mayor parte de la Tierra está cubierta por la corteza oceánica. Este fondo marino está hecho de lava de basalto que brota en las cordilleras del medio océano y luego se aleja de las cordilleras en una especie de cinta transportadora geológica. Hay mucha agua y calor disponibles, ambas cosas que son necesarias para la vida en la Tierra. Además, la vida acuática ya prospera en las cordilleras del océano medio en las fuentes hidrotermales. ¿Por qué la vida no debería ir tan bien dentro del lecho marino?
Ahora, imagina que toda esa corteza oceánica está habitada. Los científicos que tomaron esta imagen de tallos de endolitos verdes creen que de hecho podría ser un gran hogar para esa forma de vida. ¡Otros incluso creen que el fondo marino puede contener más biomasa que la tierra y la vida marina combinadas!