miércoles, 8 de junio de 2016

Etnogeología: Los ojos de la Tierra

El título lo tomé de un artículo de la Revista "Métode" de la Universidad de Valencia (ver referencias), porque es por demás sugestivo.
Los lugares tienen nombre, los nombres tienen significado, los significados en muchos casos vienen de algo que es notable sobre todo a la vista. Recuerdo una anécdota que ya he contado cuando, hace ya varios años, unos colegas del Instituto de Geofísica de la UNAM estaban conversando con un antropólogo (perdón, pero no recuerdo quién). Uno de ellos comentó: "Sería muy bueno poder averiguar si otro de los volcanes de la Sierra Chichinautzin (refiriéndose al Ajusco-Xitle) pudo haber causado daños a algún asentamiento prehispánico", a lo que el antropólogo contestó: "Pues yo creo que sí deben haber habido daños, porque Chichinautzin quiere decir Señor Que Quema¨.
La Toponimia es un rama de la Linguística que nos lleva a recovecos de la Historia, la Antropología y por supuesto de la Geología. Pero también es parte de lo que se conoce como Etnogeología. Según una definición que encontré la Etnogeología es el estudio de cómo entienden las comunidades las características geológicas de un lugar, desde una perspectiva específica a los conocimientos tradicionales y las historias e ideas sobre la Tierra que han sido transmitidos a través de las tradiciones y la sabiduría de los ancianos. Quizá haya alguien que quiera aportar otra definición.
Pero volviendo al artículo al que me refiero al principio, es una exposición muy agradable sobre algunos conceptos Etnogeológicos, en particular la idea Ojo-Fuente. Les transcribo sólo una parte:

De manera similar a los geólogos que interpretan rocas, los lingüistas estudian palabras para recrear formas de pensar de la antigüedad, muchas de las cuales perviven en la actualidad de manera semejante a como lo hacen montañas, fuentes y algunos paisajes; o, en palabras de William Faulkner, «the past is not dead; in fact, it’s not even past»¹. Sí, el pasado y la naturaleza humana laten dentro de las palabras. Y al conocerlas, podremos sentirnos deslumbrados por la sabiduría humana y orgullosos de nuestra humanidad compartida a la par que diversa.

Jaume Climent Soler, Daniel Climent Soler, Daniel Climent Giner nos transportan a diferentes lugares e imágenes y dan una interpretación que no deja de ser poética a algo que en ocasiones pasa desapercibido. Muy recomendable lectura.

Referencias:

Los Ojos de la Tierra, Introducción a la Etnogeología por Jaume Climent Soler, Daniel Climent Soler, Daniel Climent Giner.

Down to Earth With: Ethnogeologist Steven Semken, Earth Magazine

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martes, 24 de mayo de 2016

¿Tsunamis en Marte?

 Arabia Terra en Marte, una de las zonas estudiadas. Imagen de NASA.

Hay temas que por supuesto causan curiosidad y quizá es sólo por eso que son aceptados en revistas como Nature y Science. Un ejemplo que viene a colación es el de ésta entrega, ya que Investigadores de varios centros, entre los que se encuentran el Instituto de Ciencia Planetaria de Arizona, la NASA, el  Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) de Madrid, y el Departmento of Astronomía de la Universidad de Cornell afirman haber encontrado evidencia de paleotsunamis en una zona norte del planeta rojo.
Claro que dicha afirmación conlleva la idea de que haya existido un oceano en esa zona de Marte (o en cualquier otra), lo cual parece ser debatible. Esta hipótesis ya había sido propuesta anteriormente, pero se tropezaba con el hecho de no haber encontrado paleoformas costeras claras. Los investigadores Alexis Rodríguez y colegas, basados en observaciones de geomorfología, imágenes térmicas y simulaciones numéricas han propuesto que esto se debe a la ocurrencia, hace aproximadamente 3.5 mil millones de años, de grandes tsunamis ocasionados por el impacto de bólidos (meteoritos). Dichos tsunamis pueden haber generado olas de más de cien metros de altura y alcanzado varios kilómetros tierra adentro, arrastrando peñascos de tamaños de autobuses.

La idea no deja de ser atractiva pero no dejará de ser hipótesis hasta que alguna de las misiones de "rovers", o alguna misión tripulada, puedan proporcionar evidencias más tangibles.

Para leer más del tema:

El artículo en Nature, Scientific Reports.

Un artículo de National geographic, con algunos puntos a debatir.

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martes, 10 de mayo de 2016

Algunos Números Primos pueden ser ¡ilegales!



Se sabe que la distribución de ciertos tipos de código es ilegal en algunos países; por ejemplo, el código que está destinado a evitar la protección contra copias de películas o el que permite desencriptar datos bancarios. A algunos activistas les gusta enfatizar lo ridículo de la prohibición de la distribución de código, que es sólo un montón de letras y números, después de todo. Por ejemplo, hay a quien le gusta imprimir el código en una camiseta y usarla, o cantar una canción con la letra del código, para demostrar cómo estas restricciones (como muchas otras) no tienen sentido.

Los números ilegales son números que son codificaciones de dicho código ilegal. En teoría, el escribir tal número y difundirlo es un crimen en los EU.  Los primos ilegales son sólo un subconjunto interesante de estas cifras - ya que hay sistemas con bases en los números primos y los números primos grandes son especialmente útiles. Así que en principio hay números primos ilegales, lo cual es ridículo.

Lo que a la gente a menudo se le olvida es que un programa (cualquier archivo en realidad) es una cadena de bits (dígitos binarios), por lo que cada programa es un número. Algunos de estos son primos. Phil Carmody encontró éste en marzo de 2001. Cuando se escribe en base 16 (hexadecimal), este primo constituye un archivo gzip del código fuente original C - sin tablas- que descifra el esquema de cifrado de las películas  DVD (DeCSS). Era ilegal distribuir el código fuente en los Estados Unidos, por lo que esto hizo que el número también fuera ilegal.

Un programa de Perl para extraer el código fuente de este número primo fue escrito por Jamie McCarthy.

Si quieren leer más sobre el tema:

The nth Prime Page
El primer número primo ejecutable
DVD descrambler encoded in ‘illegal’ prime number
The Prime Pages
Illegal Prime numbers, Wikipedia

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viernes, 1 de abril de 2016

Una breve historia de la medición de la Gravedad.


El método del péndulo para medir g , introducido por Huygens en 1656 se utilizó primero debido a su simplicidad mecánica y su período casi independiente de la amplitud (isócrono) de oscilación. Para alcanzar una precisión del orden de 10 -6, la longitud del péndulo se debe medir con una precisión del orden de 10 -6 y el periodo de oscilación con una precisión de dos veces más que esto. Hasta el final del siglo dieciocho, todas las mediciones de péndulo fueron absolutas, es decir, se midieron tanto periodo de oscilación y la longitud del péndulo en un sitio dado y la g calculada a partir de estas dos cantidades. Las mediciones eran bastante largas y complicadas y se hicieron principalmente en condiciones de laboratorio. De fundamental importancia para la historia de la gravimetría sigue siendo la medida absoluta hecha por Kuhnen y Furtwángler entre 1898 y 1904 en Potsdam que fue utilizada como la base para el sistema de gravedad Potsdam introducido en 1908 y que se extendió en todo el mundo. A pesar de la duración de las mediciones, el dato Potsdam tenía un error sistemático significativo que fue descubierto sólo varios años más tarde. En 1817, Kater inventó el péndulo reversible, un péndulo que se puede colgar de cualquiera de los dos puntos extremos. Un avance significativo en las mediciones de gravedad fue resultado de la introducción de los gravímetros relativos de resorte. Estos instrumentos son dispositivos en los que la fuerza sobre una masa debida a la gravedad es equilibrada por la fuerza de recuperación de un muelle básicamente un peso. Históricamente los gravímetros de resorte se pueden dividir en dos tipos: lineal, en el que las condiciones de equilibrio son entre dos fuerzas (elástica y gravitacional) y astatic, en el que una condición cerca del equilibrio se alcanza igualando el impulso de la gravitatoria y elástica. La gran mayoría de los gravímetros modernos pertenece a la segunda categoría.

Un segundo avance en la gravimetría relativa fue resultado de la introducción del resorte de longitud cero. En este tipo de resorte, la fuerza de restauración es proporcional a la longitud entera del mismo. Su importancia radica en el hecho de que cuando se emplea en un sistema de astatic, con el punto de aplicación del resorte y el pivote del brazo que sostiene la masa de ensayo situado en la misma línea vertical, la condición de equilibrio es independiente del ángulo de desviación del brazo, haciendo por lo tanto que la sensibilidad (en principio) sea infinita. Desde 1934, cuando LaCoste hizo su primer medidor de gravedad basado en el resorte de longitud cero (que en realidad nació como sismómetro de largo período ), este tipo de gravímetro ha dominado la escena de la gravimetría relativa. El descubrimiento de la superconductividad en ciertos materiales a baja temperatura dio lugar a un nuevo tipo de gravímetros de resorte, que son, al menos en principio, de deriva libre. En el gravímetro superconductor, la masa de ensayo, una esfera metálica hecha de o revestida con una capa de metal superconductor, se levita por medio de un campo magnético generado por una corriente que fluye en una bobina superconductora. El instrumento se instala en un lugar fijo y mide las variaciones de gravedad con el tiempo. Los cambios medidos en la corriente necesaria para mantener la masa de ensayo en la posición de referencia son proporcionales a las variaciones en el campo gravitatorio como los resultados por las mareas, las variaciones de la presión barométrica y, movimientos de masas atmosféricas locales, o variaciones de densidad dentro de la tierra. Gravímetros superconductores, inventados por Prothero y Goodkind a mediados de los 60, proporcionan una sensibilidad muy elevada, del orden de 10 -10 y, debido a las propiedades superconductoras, pueden ser casi libres de deriva.

Todos los gravímetros relativos requieren de una calibración con el fin de determinar qué cambios de longitud del muelle o de la corriente eléctrica corresponden a un cambio gravitatorio dado. Los gravímetros relativos han sido ampliamente usados para realizar mediciones en tierra, en la superficie del mar, en el fondo del mar y desde el aire. Todo problema geofísico, así como varios problemas geodésicos se pueden resolver usando técnicas relativas. El problema básico de la metrología geodésica, sin embargo, no se puede resolver mediante la gravimetría relativa. Fue sólo después de la segunda guerra mundial, cuando se dispuso de técnicas para mediciones de alta precisión de los intervalos de tiempo y espacio, que las mediciones de fueron posibles al medir el movimiento de un objeto en caída libre.
El mundo de la gravedad relativa terrestre ha sido dominado por varias décadas, desde 1939, por los gravímetros Lacoste Romberg (modelos D y G) y los últimos años han sido testigo en el crecimiento del Scintrex AutoGrav (CG3, CG5), microg LaCoste (gPhone), y ZLS (Burris).
En lo que se refiere a los gravímetros superconductores, GWR Instruments, Inc. es el fabricante exclusivo de este tipo de instrumentos. La levitación de una masa de prueba esférica en un campo magnético generado por las corrientes ultraestables persistentes en dos bobinas de niobio superconductoras a una temperatura de menos de 9.3 K sustituye al muelle mecánico. La investigación y desarrollo destinado a reducir el tamaño y el costo de  gravímetros portátiles absolutos y superconductores es sin duda el objetivo más obvio. La tarea más difícil, sin embargo, se refiere al desarrollo de gravímetros absolutos sobre la base de una nueva visión del principio de interferometría: la interferometría atómica.

Referencias.

Iginio Marson, A Short Walk along the Gravimeters Path, International Journal of GeophysicsVolume 2012 (2012), Article ID 687813. 

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Por fin un gran paso en la tecnología de los gravímetros portátiles.

A pesar de la utilidad de los gravímetros portátiles que miden la gravedad relativa, la tecnología de medición de este tipo de gravímetros no ha cambiado mucho en más de 80 años. Las innovaciones se han limitado a la electrónica de transmisión, almacenamiento y recepción de datos.
Sin embargo, investigadores de la universidad de Glasgow, en el Reino Unido, recientemente probaron una nueva tecnologia propuesta por ellos y basada en MEMS (sistemas micromecánicos), para medir cambios en las mareas.

La mayoría de los dispositivos que miden las diferencias gravitatorias, llamados gravímetros, se basan en dos principios: O bien se mide el tiempo que tarda un objeto a caer una cierta distancia (principio en el cual se basan los gravímetros de gravedad asoluta), o miden la distancia que un cierto peso estira un resorte (Ley de Hooke). En cualquiera de los dos casos, los gravímetros actuales pueden costar más de US $100.000 y son del tamaño y peso de una batería de coche o más, todo lo cual limita seriamente su utilidad, de acuerdo a Giles Hammond, uno de los principales autores detrás de la innovación. Aunque, los dispositivos portátiles actuales -algunos de las cuales pueden llegar a pesar 150 kilos- no pueden caber o ser transportados a muchos sitios, a los científicos les gustaría poder llevarlos sin problemas a lugares remotos o montarlos en pequeños aviones no tripulados (drones).        
Hammond y sus colegas se propusieron construir un gravímetro más barato y más pequeño, basado en el sencillo principio del resorte. El corazón de su dispositivo es un pedazo de de silicio del tamaño de una estampilla de correos que está construido de manera que en su centro hay aproximadamente 25 miligramos de material suspendido por tres estructuras tipo fibras, que son cada una de aproximadamente 5 micrómetros de diámetro (menos de un tercio del diámetro del cabello humano más fino). Juntos, estos dispositivos actúan como un resorte. A medida que el campo gravitatorio que rodea el dispositivo varía, tal como lo haría si se hace pasar sobre una gran caverna subterránea o un depósito denso de minerales, debido al repentino cambio de densidad en las rocas subyacentes, habrán pequeños movimientos del silicio de arriba hacia abajo en respuesta a ese cambio, dice Hammond. Esos movimientos son detectados por medio de la sombra del elemento de silicón a medida que se mueve a través de un detector de luz.


Con gravímetros de este nuevo tipo los investigadores, por ejemplo, podrán instalar redes densas para vigilar los movimientos de magma dentro y por debajo de los volcanes, y posiblemente discernir las magnitudes y los patrones de flujos de antemano a una erupción. O podrían montarlos en drones y utilizarlos para buscar cavernas subterráneas que con el tiempo podrían convertirse en sumideros, o para encontrar otras estructuras hechas por el hombre tanto modernas como arqueológicas.

Para saber más sobre la historia de la Medición de la Gravedad:

Una breve historia de la medición de la Gravedad.

Referencias

Science Magazine, Tiny gravity sensor could detect drug tunnels, mineral deposits By Sid Perkins Mar. 30, 2016

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jueves, 28 de enero de 2016

ÍNDICE 2016

Variaciones batimétricas podrían servir de barreras para detener la propagación de una ruptura sísmica.

Por fin un gran paso en la tecnología de los gravímetros portátiles.

Una breve historia de la medición de la Gravedad.

Algunos Números Primos pueden ser ¡ilegales!

¿Tsunamis en Marte?

  Etnogeología: Los ojos de la Tierra

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Variaciones batimétricas podrían servir de barreras para detener la propagación de una ruptura sísmica.

Mucho se ha especulado sobre la posibilidad de que formas topográficas (en algunos casos, como en las fallas continentales) o batimétricas (en los regímenes de subducción) puedan servir de barreras y bloquear al avance de la ruptura de un macrosismo.
En el caso del sismo de Chile del 14 de abril de 2014, con magnitud 8.1, se esperaba que el evento superara una magnitud de 9.0 dada la cantidad de energía de deformación acumulada desde la ocurrencia del que lo precedió en 1877. Esto es lo que se consideraba la brecha sísmica de Iquique de 550 km de longitud. Sin embargo tal parece que la ruptura fue detenida en su avance hacia el sur por la ocurrencia de una cadena de montes submarinos que forman parte de la cordillera submarina (ridge) de Iquique. Esto es lo que han encontrado unos investigadores de la Universidad de Kiel, en Alemania, lidereados por  Jacob Geersen, un geofísico del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research, el  estudio, ha sido publicado en Nature Communications.
El caso de de particular relevancia para nuestro país, ya que también existen formas batimétricas, tales como la cordillera submarina (ridge) de Tehuantepec, que es posible que estén actuando como barreras al deformar la placa en subducción.

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martes, 24 de noviembre de 2015

Las placas tectónicas pueden ser menos rígidas de lo que se pensaba.

El proceso de consumir el viejo fondo marino en las zonas de subducción, como sabemos, es impulsado por la circulación en el manto producto de las fuerzas de convección. Uno de los aspectos más importantes pero menos conocidos de este proceso es la fuerza y ​​el comportamiento de las placas oceánicas una vez que se hunden por debajo de la placas continentales. Los resultados de un estudio reciente, publicado en la revista Nature Geosciences, proporcionan la primera evidencia directa de que las placas en subducción no sólo son más débiles y más suaves que convencionalmente se había previsto, sino que además aportan una mirada el interior de la placa y hace posible presenciar directamente su comportamiento a medida que se sumergen en la astenosfera.
Durante la formación de nuevo fondo oceánico, se extrae olivino del manto, el mineral más abundante de la Tierra. Las moléculas del olivino forman un patrón repetitivo regular, llamado su estructura cristalina. Conforme el material oceánico emerge en las dorsales oceánicas, la estructura cristalina va orientándose en la dirección del crecimiento de la placa. Este movimiento de las placas también fija la estructura cristalina del olivino en su lugar.

Las ondas sísmicas viajan a través de la corteza terrestre a diferentes velocidades (lo que se denomina anisotropía sísmica) dependiendo de la dirección en que viajan a través de la estructura del cristal de olivino, permitiendo a los investigadores entender cómo se deforman las placas de acuerdo a cómo se alínea el cristal de olivino.

Normalmente, el estudio de la estructura de las placas es difícil porque las placas se extienden a gran profundidad en la Tierra. Pero a diferencia de la mayoría de las zonas de subducción, donde las placas se sumergen una por debajo de la otra en un ángulo pronunciado, la placa de Nazca empieza su proceso de subducción por debajo de la de Sud América de forma casi horizontal (algo semejante también ocurre en México entre las placas de Cocos y NorteAmérica). Esto implica que los investigadores del equipo fueron capaces de recrear una imagen de la placa de Nazca hasta por 200 kilómetros, utilizando sismógrafos en la superficie.

De manera inesperada, la velocidad de la onda sísmica les sugirió que en algunos lugares el olivino había cambiado de orientación.
La única explicación para esta nueva orientación es que la placa de Nazca se deforma lo suficiente durante el proceso para "borrar" la orientación original y sustituirla por una nueva. Este descubrimiento implica que las placas tectónicas pueden ser menos rígidos que lo se pensaba. También sugiere que su estructura puede cambiar en un abrir y cerrar de ojos, geológicamente hablando.


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sábado, 10 de octubre de 2015

Los profesores universitarios que investigan enseñan mejor

Que opinan de esta nota publicada en agenciasinc: "La investigación beneficia a la enseñanza universitaria porque mejora su calidad, tal y como revela un estudio en el que ha participado la Universidad Complutense de Madrid. En una muestra con más de 600 docentes, los autores comprobaron cómo los profesores que investigan tienen mejor criterio y son más rigurosos a la hora de dar clases aunque, si investigan demasiado, la calidad docente empeora, al faltarles tiempo." La nota original la pueden leer aqui: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Los-profesores-universitarios-que-investigan-ensenan-mejor Y el trabajo publicado en Applied Economics: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00036846.2015.1037438#.VhlMHqTEhnI

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jueves, 6 de agosto de 2015

Hans Christian Andersen y el Vesubio

Les comparto esta interesante narración.



Hans Christian Andersen revolucionó la narrativa con sus cuentos de hadas atemporales, impulsados ​​por una sensibilidad cinematográfica a la belleza. A mediados de febrero de 1834, mientras iba de gira por Europa, a sus 29 años de edad, Andersen llegó a Nápoles, en el momento en que el imponente monte Vesubio estaba en medio de una de sus erupciones entonces regulares. En una de sus erupciones siglos atrás, al menos dos ciudades habían sido sepultadas por la ceniza y la lava matando a unas 3.000 personas. El mesmerismo extravagante del evento lanzó un hechizo que se quedaría con él por el resto de su vida. En Diarios de Hans Christian Andersen (biblioteca pública) - el mismo oscuro volumen que nos dio bosquejos poco conocidos y hermosos de Andersen - se encuentra un recuento impresionante de su visita al Vesubio y su insensato intento de escalar el volcán, durante la erupción.

Leer la nota completa:

Young Hans Christian Andersen Climbs Mount Vesuvius During an Eruption and Lives to Tell About It in a Beautiful, Dramatic Account by Maria Popova

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