NOTICIAS DAS CIENCIAS

“Este descubrimento cambia por completo nosa comprensión dos primeiros procesos xeolóxicos da Terra”: a historia da codia terrestre empeza antes do que criamos

En 2018, un equipo de xeólogos perforaba rochas milenarias en Australia Occidental. Buscaban rastros de vida antiga, pero o que acharon foi aínda máis desconcertante: firmas químicas que non deberían estar aí. As rochas, formadas hai miles de millóns de anos, mostraban unha “pegada” propia dos continentes actuais. Como era posible? A tectónica de placas, responsable desa química, non debería existir aínda. O achado foi inicialmente posto en dúbida. Pero sete anos despois, un novo estudo confirma que aqueles indicios non eran unha anomalía, senón unha pista crucial sobre a orixe profunda do noso planeta.

Un equipo internacional liderado polo profesor Simon Turner, da Universidade Macquarie (Australia), desenvolveu un modelo que reescribe a historia xeolóxica da Terra, algo que non deixa de darnos sorpresas. Publicado o 2 de abril de 2025 na revista Nature, o traballo demostra que a primeira codia terrestre, formada hai uns 4.500 millóns de anos, xa tiña unha composición química similar á dos continentes actuais, mesmo antes de que as placas tectónicas entrasen en xogo. Como sinala o propio Turner: “O noso estudo mostra que esta pegada química xa existía na primeira codia da Terra, a protocodia, o que obriga a reformular as teorías actuais”.

Durante décadas, os xeólogos utilizaron un tipo de “firma química” para determinar se unha rocha formouse nunha contorna de subducción, é dicir, nun lugar onde unha placa tectónica deslízase por baixo doutra. Unha característica clave desta contorna é unha baixa concentración do elemento niobio, un metal que actúa como marcador xeolóxico nos estudos de cortiza continental.

A presenza ou ausencia de niobio converteuse nun indicio para detectar cando e onde comezaron os procesos de tectónica de placas. Con todo, estudos previos atoparan esta mesma anomalía química en rochas extremadamente antigas, anteriores ao comezo estimado da tectónica. Este detalle levaba anos desconcertando aos investigadores. “Pregunteime se estabamos a facer a pregunta correcta”, admite o profesor Turner. En lugar de buscar cando xurdiu esa química, o equipo cambiou o enfoque: podería esa pegada química orixinarse doutra maneira?

Representación esquemática dos principais procesos do eón Hádico, os reservorios isotópicos e as posibles contornas tectónicas da protocodia. Esta ilustración resume como interactuaban os elementos químicos nos primeiros millóns de anos da Terra, e que tipos de terreos puideron formarse a partir desas condicións iniciais / Nature

Para responder a esta incógnita, os investigadores recorreron a modelos computacionales que simulan as condicións da Terra primitiva. Nese período, coñecido como eón Hadeico, o planeta estaba cuberto por un océano global de magma, mentres o núcleo formábase no seu interior. Estas simulacións mostraron que, nunha contorna altamente redutora como o da Terra temperá, o niobio comportábase de forma diferente: volvíase siderófilo, é dicir, tendía a combinarse con metais e a afundirse cara ao núcleo do planeta.

 Este comportamento explicaría por que as rochas da cordia orixinal xa mostraban unha baixa proporción de niobio, sen necesidade de subducción. Segundo Turner, “a pegada química distintiva da codia continental coincide coa firma esperada do material extraído do manto despois da formación do núcleo, pero antes do bombardeo de meteoritos”. Isto implicaría que a codia primitiva xa presentaba trazos continentais desde as súas orixes.

 O modelo tamén suxire que a protocodia non era estática. Co tempo, foi sendo modificada por outros eventos xeolóxicos: impactos de meteoritos, fragmentación e enriquecemento en sílice. Estes procesos prepararían o terreo para a futura formación dos continentes tal como coñecémolos hoxe.

Indicios continentais: as rochas continentais actuais conservan firmas químicas que se orixinaron nos primeiros tempos do planeta / Morris McLennan, Macquarie University

O estudo mostra que esta primeira capa sólida formouse rapidamente tras a consolidación do núcleo terrestre e que a súa composición non era moi diferente da dos continentes actuais. Isto cambia por completo a visión tradicional, que asumía que a codia continental foise formando lentamente grazas á actividade tectónica prolongada durante miles de millóns de anos.

A diferenza desa visión gradualista, o novo modelo propón que a protocodia xa contiña unha firma geoquímica madura desde as súas etapas iniciais. Non só iso: tamén se fragmentaria  e reorganizaría debido ao bombardeo de meteoritos e á actividade interna do planeta. Eses fragmentos máis densos comezarían a acumularse, xerando rexións máis grosas que eventualmente se converterían nos primeiros núcleos continentais.

En palabras de Turner, “esta primeira codia foi remodelada e enriquecida en sílice por unha combinación de impactos de meteoritos, desprendementos de fragmentos e o inicio de movementos de placas”. Así, os continentes non xurdirían unicamente pola acción tectónica, senón tamén como consecuencia dunha evolución complexa iniciada desde os primeiros millóns de anos de vida do planeta.

Ata o de agora, a aparición da tectónica de placas situábase ao redor dos 3.000 millóns de anos atrás. Pensábase que ese proceso era esencial para formar os trazos químicos que distinguen á codia continental. Pero o estudo liderado por Turner expón un escenario alternativo: a tectónica puido comezar máis tarde, ou funcionar de forma intermitente ao principio, sen ser a única responsable da composición actual da cortiza.

As simulacións suxiren que, tras a formación da protocodia, a actividade tectónica puido ser esporádica e dependente do impacto de grandes meteoritos. Estes eventos provocarían fracturas e movementos na superficie, imitando os efectos da tectónica sen requirir un sistema sostido como o que temos hoxe. Non foi ata uns 3.800 millóns de anos atrás, cando o bombardeo de meteoritos reduciuse significativamente, que a tectónica se estabilizou nun patrón continuo.

Isto cambia o modo en que se interpreta a evolución temperá do planeta. Tamén implica que o inicio da vida puido ocorrer nun contexto xeolóxico máis estable do que se pensaba, ou mesmo que certos elementos esenciais para a vida xa estaban dispoñibles antes do xurdimento formal da tectónica.

Máis aló da Terra, este estudo abre novas perspectivas para entender a evolución doutros planetas. Se as firmas químicas continentais poden xurdir sen tectónica de placas, é posible que planetas como Marte ou Venus desenvolvesen estruturas parecidas sen necesidade de movementos internos tan complexos como os nosos. Isto cambiaría os criterios cos que se busca vida ou habitabilidade noutros mundos.

Segundo Turner, “este descubrimento tamén nos dá unha nova forma de pensar como poderían formarse os continentes noutros planetas rochosos do universo”. En lugar de buscar sinais de tectónica como condición indispensable, os científicos poderían enfocarse na química da superficie, en busca de patróns similares aos achados na protocodia terrestre.

O achado non só ten consecuencias para a xeoloxía, senón tamén para a astrobioloxía. Se estruturas continentais complexas poden aparecer de forma temperá e sen tectónica sostida, os ambientes estables que favorecen o desenvolvemento de vida podería.

FONTE: Eugenio M. Fernández Aguilar/muyinteresantes.com

O nunca visto: observan as mitocondrias con tanta resolución que agora entendemos como xeran enerxía con eficiencia

O nunca visto: observan as mitocondrias con tanta resolución que agora entendemos como xeran enerxía con eficiencia / Science

A todos sóanos esa frase de que as mitocondrias son as centrais enerxéticas da célula. Está nos libros do colexio (aínda que probablemente mal descrito), nas explicacións rápidas sobre bioloxía, en memes e camisetas. Pero algunha vez preguntácheste como producen exactamente esa enerxía? Ata o de agora, incluso a ciencia tiña só pezas soltas do crebacabezas. Sabiámolo en teoría, pero non lograramos velo con claridade total dentro dunha célula viva. Iso cambiou.

Un grupo de científicos do Biozentrum da Universidade de Basilea conseguiu algo extraordinario: observar cun nivel de detalle sen precedentes a estrutura dos complexos mitocondriales responsables de producir enerxía. Grazas a unha técnica de imaxe revolucionaria, capturaron as primeiras imaxes en 3D e alta resolución destes sistemas funcionando na súa contorna natural. O que atoparon non só é fascinante a nivel visual, senón que revela pistas cruciais sobre por que nosas células son tan eficientes xerando enerxía.

As mitocondrias teñen unha tarefa fundamental: xerar ATP, a molécula que fornece enerxía a todas as funcións celulares. Para facelo, utilizan unha serie de proteínas especializadas chamadas complexos respiratorios. Estes complexos actúan como estacións de paso: reciben electróns, bombean protóns e crean unha diferenza de concentración que impulsa a produción de ATP.

O realmente interesante é que estes complexos non están illados, senón que se organizan formando supercomplexos coñecidos como respirasomas. A existencia destas estruturas xa se suxeriu en estudos previos, pero ata o de agora, só observáronse en laboratorios tras extraer e purificar as mitocondrias, o que alteraba o seu estado natural.

Grazas á criotomografía electrónica, o equipo liderado por Florent Waltz e Ben Engel puido observar estes supercomplejos directamente en células vivas da alga Chlamydomonas reinhardtii. Así comprobaron que os complexos I, III e IV ensamblábanse formando un único tipo de respirasoma cunha estrutura repetida e sorprendentemente organizada: dous monómeros de complexo I, catro de complexo III e seis de complexo IV (I₂ III₄ IV₆).
 

Tomograma dunha mitocondria en Chlamydomonas reinhardtii con segmentación dos seus complexos moleculares, destacando a organización de mitorribosomas, ATP sintasas e respirasomas na membrana interna e as cristas / Science

Para lograr esta fazaña, os investigadores usaron unha técnica que parece sacada de ciencia ficción: a criotomografía electrónica con feixes de ións enfocados. En palabras sinxelas, conxelan células vivas tan rápido que a auga non se cristaliza, e logo usan un microscopio electrónico para observar finísimas seccións tridimensionales das súas estruturas internas.

Este proceso permitiu visualizar o interior das mitocondrias cunha resolución de ata 5,4 angstroms, o suficientemente alta para distinguir a posición de proteínas individuais. Como explican no estudo, “a análise da estrutura do respirasoma permitiunos determinar que está composto por dous monómeros do complexo I, dous dímeros do complexo III e seis monómeros do complexo IV”.

Este nivel de detalle non só é impresionante visualmente. É clave para entender como os electróns e protóns flúen entre os complexos, como se transfire a enerxía e como se organiza o espazo dentro das mitocondrias para que nada se desperdicie.

O descubrimento deste respirasoma específico en Chlamydomonas revela un deseño molecular moi eficiente. Os supercomplexos están aliñados de maneira que optimizan o fluxo de electróns e protóns, e isto probablemente axuda a reducir a perda de enerxía e previr a formación de radicais libres daniños.

Segundo os investigadores, “esta arquitectura podería facer que a produción de ATP sexa máis eficiente, optimizar o fluxo de electróns e minimizar a perda de enerxía”​. E o máis interesante: parece que estas estruturas non están alí só por eficiencia, senón tamén por estabilidade e organización. O complexo I, por exemplo, non se observa nunca de forma illada no estudo, o que suxire que se ensamblan directamente como parte do supercomplexo.

Ademais, atoparon que as proteínas respiratorias están segregadas en diferentes dominios da membrana interna mitocondrial, mentres que as ATP sintasas (as verdadeiras fábricas de ATP) agrúpanse nas puntas das cristas mitocondriais. Isto crea unha paisaxe molecular onde a topografía física favorece a produción de enerxía.

Saber como están organizados estes supercomplejos in situ é moito máis que unha curiosidade estrutural. Pode ter implicacións profundas en medicina e biotecnoloxía. Moitas enfermidades están relacionadas co mal funcionamento mitocondrial, e un dos desafíos foi entender que exactamente falla a nivel de organización interna.

O feito de que agora se poida observar a arquitectura funcional da mitocondria na súa contorna natural abre a porta a novas estratexias terapéuticas. Por exemplo, modular a formación de supercomplejos podería converterse nunha vía para restaurar a eficiencia enerxética en células enfermas, ou para previr o exceso de especies reactivas de osíxeno que danan o ADN.

Doutra banda, en biotecnoloxía, entender como estes supercomplexos logran unha eficiencia case perfecta podería inspirar novos deseños en sistemas artificiais de xeración de enerxía ou en bioprocesos industriais que imiten esta organización.

Un dos achados máis intrigantes do estudo é que a estrutura observada en Chlamydomonas é distinta das que se describiron en animais, plantas ou fermentos. No artigo afírmase claramente que “o respirasoma I₂ III₄ IV₆ ten unha organización distinta dos complexos respiratorios descritos previamente noutros organismos”.

Isto suxire que a natureza non ten un único deseño universal para a maquinaria enerxética celular. Cada especie pode axustar esta arquitectura segundo as súas necesidades metabólicas, e ese axuste podería explicar a diversidade de formas e comportamentos mitocondriales observados en diferentes organismos.

Os autores tamén destacan que esta é, ata a data, a única estrutura completa de respirasomas obtida dentro de células vivas, o que converte este traballo nun fito para a bioloxía estrutural.

O estudo está publicado na revista Science.

FONTE: Eugenio M. Fernández Aguilar/muyinteresante.com/ciencia

A auga apareceu no universo 'instantes' despois do Big Bang

Ilustración de como se produciu o Big Bang que orixinou o universo / Richard Jones

A auga puido aparecer por primeira vez no Universo entre 100 e 200 millóns de anos despois do Big Bang, así afírmao un estudo de modelización publicado na revista Nature Astronomy. Asinado por investigadores da Universidade de Portsmouth e da Universidade dos Emiratos Árabes Unidos, os seus autores apuntan a que a formación de auga en estado gasoso produciuse moito antes do que se pensaba, e puido xogar un papel crave na xeración das galaxias.

Os astrofísicos tratan de esclarecer onde e como puideron unirse por primeira vez o hidróxeno e o osíxeno, os dous elementos que constitúen as moléculas de auga. A súa aparición é fundamental para entender o proceso de formación do universo, xa que a auga é un ingrediente crave tanto para a vida como para a formación dos planetas. Traballos previos estableceran que o hidróxeno e o osíxeno apareceron no universo en momentos diferentes, a través de distintos camiños: o hidróxeno e outros elementos lixeiros como o helio e o litio forxáronse durante o Big Bang, pero os máis pesados, como o osíxeno, foron o resultado de reaccións nucleares no interior de estrelas ou de explosións de supernovas.

Para o estudo de Nature Astronomy os investigadores utilizaron modelos xerados por computador da explosión de dúas supernovas durante a primeira fase do Universo, despois do Big Bang, para avaliar as súas consecuencias e as condicións que puideron crear. Unha desas dúas supernovas que se propoñen sería o resultado da explosión dunha estrela cunha masa 13 veces superior á do Sol, a segunda sería o resultado do estalido dunha estrela cunha masa 200 veces superior á do Sol.

Os resultados dos modelos conclúen que a primeira explosión xa podería xerar unha cantidade de osíxeno equivalente a 0,051 masa solares, mentres que a segunda puido provocar unha cantidade moi superior, ata 55 masas solares de osíxeno. Os autores cren que o osíxeno gasoso arrefriouse e mesturouse co hidróxeno resultante das supernovas en cantidades suficientes.

Crese que a primeira xeración de estrelas foron masivas e tivo unha vida breve, cuxo final provocaría a aparición de illas de gases enriquecidos con elementos pesados. Ese universo primixenio era máis cálido e incapaz de arrefriarse e algunhas investigacións teóricas previas apuntaran a que nesas illas, en temperaturas ao redor de 27º, pode aparecer auga en estado gasoso, mesmo en condicións de escaseza dos elementos constituíntes.

Desta forma a auga puido aparecer nos densos restos de material resultantes destas explosións; onde se xerou grazas ás altas temperaturas e densidades alcanzadas. Estas acumulacións de materia resultantes xa foran sinaladas como a probable contorna no que se formou a segunda xeración de estrelas e planetas. "A resultado clave e máis sorprendente do noso estudo é que, aínda que a masa total de auga nestas explosións é modesta, concentrábase fortemente nas únicas estruturas capaces de formar novas estrelas e planetas", resume Daniel Whalen, investigador da Universidade de Portsmouth e primeiro autor do estudo.

Na simulación da primeira supernova os científicos conclúen que a masa de auga producida alcanzaba grandes cantidades que equivalen a entre unha cenmillonésima e unha millonésima parte dunha masa solar, que aparecería ao longo dos 30 ou 90 millóns de anos posteriores á supernova. No segundo escenario, o da estrela con maior masa, a cantidade de osíxeno era equivalente a 0,001 masas solares, e aparecería nos 3 millóns de anos posteriores.

Os autores suxiren que se a auga puido sobrevivir ao proceso de formación das primeiras galaxias e a esa contorna tan destrutiva, é probable que despois fose incorporada ao proceso de formación dos planetas hai miles de millóns de anos. "Ademais de revelar que un ingrediente primario para a vida xa existía no Universo 100-200 millóns de anos despois do Big Bang, as nosas simulacións mostran que a auga era probablemente un ingrediente crave das primeiras galaxias", resume Whalen.

As revelacións sobre a aparición de auga no universo primixenio expoñen outras moitas preguntas. Entre elas, o debate sobre as condicións nas que apareceu por primeira vez a auga en estado líquido. Investigadores posteriores explorarán se as condicións creadas por esas primeiras supernovas eran xa as adecuadas para a súa aparición. Unha hipótese é que a acumulación de materia resultante dese lugar a discos protoplanetarios, que á súa vez acolleron planetas rochosos na contorna de estrelas lonxevas de baixa masa onde aparecería por primeira vez a auga en estado líquido.

FONTE: Amado Herrero/elmundo.es/ciencia

Un experimento descifra o verdadeiro motivo polo que Marte é de cor vermella

Imaxe composta con centos de fotografías da sonda orbital Viking / NASA

Un estudo do po de Marte, que combina datos de misións espaciais e réplicas de mostras en laboratorio, suxire que oxidouse cando a auga líquida estaba estendida. “Marte segue sendo o Planeta Vermello. É só que a nosa comprensión de por que Marte é vermello cambiou”, explica Adomas Valantinas, autor principal dun estudo recollido este martes na revista Nature Communications e dirixido por investigadores da Universidade estadounidense de Brown e a Universidade de Berna (Suíza).

“Estabamos a tratar de crear unha réplica do po marciano no laboratorio utilizando diferentes tipos de óxido de ferro. Descubrimos que a ferrihidrita mesturada con basalto, unha rocha volcánica, axústase mellor aos minerais observados polas naves espaciais en Marte”, explica nun comunicado Valantinas, posdoctorado na Universidade Brown.

A ferrihidrita é un mineral de óxido de ferro que se forma en ambientes ricos en auga. Na Terra, adoita asociarse a procesos como a meteorización de rochas volcánicas e cinzas. Aínda que había científicos que sospeitaban que a ferrihidrita era a razón da cor vermella de Marte, a teoría non puidera avanzar ata o de agora que os investigadores lograron fabricar po marciano no laboratorio imitando os datos de observación do Mars Reconnaissance Orbiter da NASA, xunto coas medicións en terra dos exploradores Curiosity, Pathfinder e Opportunity.

Grazas á frota de naves espaciais que estudaron o planeta durante as últimas décadas, sábese que a cor vermella de Marte débese aos minerais de ferro oxidados no po. É dicir, o ferro ligado ás rochas reaccionou nalgún momento coa auga líquida, ou a auga e o osíxeno do aire, de forma similar a como se forma o óxido na Terra. Durante miles de millóns de anos, este material oxidado (óxido de ferro) descompúxose en po e estendeuse por todo o planeta polos ventos, un proceso que continúa na actualidade. Pero a química exacta do óxido marciano foi intensamente debatida porque a súa formación é unha xanela ás condicións ambientais do planeta nese momento. E estreitamente vinculada a iso está a cuestión de se Marte algunha vez foi habitable.

O achado indicaría que Marte foi, no pasado, máis húmido e potencialmente máis habitable do que se cría, xa que, a diferenza da hematites, que adoita formarse en condicións máis cálidas e secas, a ferrihidrita fórmase en presenza de auga fría. Os investigadores cren que Marte puido ter unha contorna capaz de albergar auga líquida, un ingrediente esencial para a vida, e posteriormente, pasou dunha contorna húmida a un seco hai miles de millóns de anos.

Os científicos crearon a réplica do po marciano utilizando unha máquina trituradora avanzada para lograr o tamaño de gran de po realista equivalente a 1/100 dun cabelo humano. Logo analizaron as súas mostras utilizando as mesmas técnicas que as naves espaciais en órbita para facer unha comparación directa, e finalmente identificaron que a ferrihidrita era a que mellor se correspondía. “Este estudo é o resultado dos conxuntos de datos complementarios da frota de misións internacionais que exploran Marte desde a órbita e a nivel do chan”, di Colin Wilson, científico do proxecto TGO e Mars Express da ESA.

Outros estudos tamén suxeriron que a ferrihidrita podería estar presente no po marciano, pero Valantinas e o resto do equipo proporcionaron a primeira proba completa a través da combinación de datos de misións espaciais e novos experimentos de laboratorio.

FONTE: elpais.com/ciencia

Achado no ADN sorprende ao mundo: suxire que unha proteína foi clave para que os humanos falasen

A linguaxe defínenos como especie. Permítenos transmitir ideas, emocións e coñecementos a través de xeracións, diferenciándonos doutros primates. Pero, como xurdiu esta capacidade? Un novo estudo revela que unha pequena variación na proteína NOVA1, presente só en humanos, puido ser clave na evolución do fala.

Publicado en Nature Communications, este achado xerou un gran interese na comunidade científica. Os investigadores editaron xeneticamente ratos para portar a versión humana de NOVA1 e observaron cambios nas súas vocalizacións. Os ratos con esta variante emitían sons distintos, o que suxire que este cambio no ADN podería xogar un papel na aparición da linguaxe humana.

Os humanos comparten gran parte do seu ADN con outros homínidos, pero certas diferenzas fixéronnos únicos. Unha delas é a variante I197V de NOVA1, unha mutación que non está presente en neandertais nin denisovanos. Segundo os autores do estudo, este cambio puido ser parte dun evento de selección evolutiva en Homo sapiens, favorecendo o desenvolvemento de circuítos neuronais vinculados á comunicación.

O investigador Robert Darnell, autor do estudo, explicou que esta proteína é crucial para o desenvolvemento cerebral. Segundo Darnell, a variante en humanos afecta a regulación de xenes no cerebro e pode influír na forma en que procesamos a linguaxe.

Para probar o impacto deste cambio, os científicos modificaron xeneticamente ratos mediante CRISPR. Substituíron a súa proteína NOVA1 pola versión humana e analizaron as súas vocalizacións.

Os resultados foron sorprendentes. As crías de rato coa variante humana emitían sons diferentes ao chamar á súa nai. Ademais, os machos adultos renxían de forma distinta ao detectar a presenza de femias, un comportamento crave na súa comunicación​.

Tinción de NOVA1 no cerebro dun rato P21, resaltando rexións crave como codia, hipocampo, tálamo e cerebelo. Escala: 500 µm / Nature Communications

Aínda que este achado é importante, os científicos advirten que a linguaxe non depende unicamente dun xene. Factores anatómicos, redes neuronais especializadas e a interacción social foron esenciais na evolución do fala.

Investigacións previas vincularon outros xenes á linguaxe, como FOXP2, coñecido como o “xene da linguaxe” en humanos. Con todo, a variante de FOXP2 tamén estaba presente en neandertais, o que suxire que por si soa non explicaría a capacidade única da nosa especie para falar​.

Modelo da evolución do cambio no aminoácido 197 do xene NOVA1, destacando os ratos Nova1hu/hu xerados neste estudo / Nature Communications

O caso de NOVA1 é distinto, xa que a súa versión específica só atópase en humanos modernos. Isto reforza a hipótese de que, combinada con outros factores, esta variante puido facilitar a aparición do fala e a comunicación avanzada.Máis aló da evolución, estes estudos poden ter aplicacións médicas. Segundo o equipo de investigación, comprender como NOVA1 afecta o cerebro podería axudar no desenvolvemento de tratamentos para trastornos do fala e do desenvolvemento neurolóxico.Existe a posibilidade de que no futuro poida identificarse a quen necesitará intervencións no desenvolvemento da linguaxe.A

medida que avanza a xenética, descubrimentos como este achégannos cada vez máis a entender que nos fai humanos. Aínda que a ciencia aínda non ten todas as respostas, o estudo de NOVA1 abre unha nova xanela para explorar a evolución da nosa capacidade de falar.

FONTE: Eugenio M. fernández Aguilar/muyinteresante.com

O núcleo interno da Terra está a cambiar e é menos sólido do que se cría

Recreación do núcleo da TerraRecreación do núcleo da Terra / EM

A superficie do núcleo interno da Terra podería estar a cambiar e ser menos sólido do que se cría, tal e como demostra un novo estudo de investigadores da Universidade do Sur de California (USC) que detectou cambios estruturais preto do centro do planeta e foi publicado en Nature Geoscience.

Segundo explicou a USC, o estudo utilizou datos de formas de onda sísmicas (incluídos 121 terremotos repetidos de 42 lugares preto das Illas Sandwich do Sur da Antártida que ocorreron entre 1991 e 2024) para dar unha idea do que ocorre no núcleo interno. Cando os investigadores analizaron as formas de onda das estacións de receptores situadas preto de Fairbanks, Alaska, e Yellowknife, Canadá, un conxunto de datos de ondas sísmicas desa última estación incluía propiedades inusuais que o equipo non vira antes.

O catedrático de Ciencias da Terra na Facultade de Letras, Artes e Ciencias Dornsife da USC e investigador principal do estudo, John Vidale, dixo que os investigadores "non se propuxeron definir a natureza física do núcleo interno". O que finalmente descubriron é a evidencia de que a superficie próxima ao núcleo interno da Terra "sofre cambios estruturais".

O achado lanza luz sobre o papel que desempeña a actividade topográfica nos cambios rotacionaIs no núcleo interno que alteraron minuciosamente a duración do día e poden estar relacionados coa desaceleración actual do núcleo interno. Situado a 3.000 millas por baixo da superficie da Terra, o núcleo interno está ancorado pola gravidade dentro do núcleo externo líquido fundido. Ata o de agora, pensábase que o núcleo interno era unha esfera sólida.

O obxectivo orixinal dos científicos da USC era seguir trazando o proceso de desaceleración do núcleo interno. Pero mentres "analizaba sismogramas de varias décadas, os datos de ondas sísmicas destacáronse curiosamente do resto", dixo Vidale. "Máis tarde, deime conta de que estaba a mirar a evidencia de que o núcleo interno non é sólido".

Ao principio, o conxunto de datos "desconcertoume", subliñou. Non foi ata que o seu equipo de investigación mellorou a técnica de resolución que quedou claro que as formas de onda sísmicas representaban actividade física adicional do núcleo interno.

A actividade física explícase mellor como cambios temporais na forma do núcleo interno. O novo estudo indica que a superficie próxima do núcleo interno pode sufrir unha deformación viscosa, cambiando a súa forma e desprazándose no límite superficial do núcleo interno.

A causa máis clara do cambio estrutural é a interacción entre o núcleo interno e o externo. Sábese que o núcleo externo fundido é "turbulento", pero non se observou que a súa "turbulencia perturbase ao seu veciño, o núcleo interno, nunha escala de tempo humana", explicou o científico. Así, por primeira vez, con este estudo obsérvase que, probablemente, que o "núcleo externo perturba ao núcleo interno".

Vidale dixo que o descubrimento abre unha porta para revelar dinámicas previamente ocultas nas profundidades do núcleo da Terra, e pode conducir a unha mellor comprensión do campo térmico e magnético da Terra.

FONTE: elmundo.es/ciencia

Estes son os primeiros animais que saíron do mar para ir a terra firme: non son os que se pensaba

No principio, a vida desenvolveuse exclusivamente na auga e só posteriormente empezou a colonizar terra firme. Pero cales foron as primeiras criaturas que se aventuraron fóra do medio acuático non está aínda firmemente establecido. Ata o de agora, a teoría máis aceptada sostén que foron os artrópodos os pioneiros do medio terrestre, pero unha nova investigación desménteo categoricamente.

Os artrópodos son un grupo de invertebrados distribuídos por todo o planeta entre cuxos membros figuran os insectos e as arañas. Son animais cun gran éxito de adaptación e, por iso, proliferaron ao longo e ancho da superficie terrestre.

Moitos dos primeiros artrópodos que se coñecen tiñan duros caparazóns exteriores, o cal aumentaban as posibilidades de quedar preservados como fósiles en comparación con outros grupos animais. A abundancia existente destes restos levou a que os artrópodos sexan considerados os primeiros colonizadores terrestres, pero unha nova investigación púxoo en cuestión.

Os científicos estiveron estudando pegadas e rastros deixados por animais que se desprazaban pola terra hai máis de 500 millóns de anos e cren que foron feitas por moluscos. Este é outro gran grupo de invertebrados entre cuxos membros actuais figuran lapas, caracois e luras.

"O máis emocionante desta investigación é descubrir que os artrópodos poden non ser os primeiros animais en explorar estas contornas expostas ao aire na rexión intermareal", afirma Zekun Wang, paleontólogo do Museo de Historia Natural de Londres e autor principal do estudo.

"En cambio, os moluscos ou animais parecidos aos moluscos poderían ser os pioneiros destas primeiras incursións en terra que se remontan ao Cámbrico. Estes animais podían soportar polo menos 15 minutos de exposición ao aire, o que demostra que non só chegaban a terra e morrían inmediatamente, senón que podían pasar unha cantidade razoable de tempo fose da auga", engade.

Os fósiles mostran que hai uns 420 millóns de anos xa había animais que vivían fóra da auga, pero aínda non se comprende moi ben como se produciu a transición do mar á terra, feito que mantén intrigados aos científicos.

Os primeiros movementos probablemente comezaron cando os animais que vivían preto da costa aventuráronse temporalmente a terra firme antes de morrer ou regresar apresuradamente á auga. Pero é complicado saber máis sobre este período crucial, xa que os fósiles non adoitan conservarse ben nestas contornas costeiras, debido a que estiveron expostos á acción das ondas e aos fenómenos meteorolóxicos.

Figura 1. Trazas de fósiles mariño-marxinais subaéreos putativos do Cámbrico formados sobre substratos areosos non cohesivos. (a) Climactichnitas do Elk Mound Group, Blackberry Hill, EE. UU., con diques inestables e en colapso (ci, con pequenas estruturas cóncavas debaixo dos bordos exteriores, aínda non colapsados) con límites claros, así como descontinuidades (dei). Foto de Todd C. Gass. (b) Diplichnitas da Formación Nepean, Ontario, Canadá, con salpicaduras de sedimentos (sp). Foto de Robert B. MacNaughton. (c) Palaeobullia da Formación Bo, Peary Land, Groenlandia, con diques colapsados ​​(cd) de ancho variable. Foto de Ian D. Bryant. (d) Archaeonassa autocruzante da Formación Sellick Hill, Australia [28], con diques inestables que colapsan e surcos profundos (df). Foto de James G. Gehling. Barras de escala = 5 cm. / royalsocietypublishing.org

Diante da falta de restos animais, os científicos buscaron fósiles achados en rochas que estiveron expostas ao aire libre hai uns 500 millóns de anos. A fósiles-traza son pegadas da actividade biolóxica dos animais, que deixan rexistrado por onde se arrastraron estas criaturas.

"O noso primeiro paso foi identificar que tipo de animais formaron eses primeiros fósiles-traza que posiblemente se crearon en sedimentos expostos ao aire", di Zekun.

"Examinamos as pegadas de animais vivos e fosilizados, buscando patróns nos seus movementos que fosen característicos dun grupo en particular. Logo aplicamos isto ás pegadas fósiles e puidemos identificar que esas fendas probablemente foron producidas por moluscos".

"Logo realizamos algunhas simulacións por computadora para ver como os antigos animais movíanse a través dos sedimentos en ambientes que estaban na auga e expostos ao aire". Isto permitiu ao equipo distinguir entre a fósiles traza que se formaron baixa a auga e os que se formaron na terra, o que axudou a confirmar que os fósiles que estaban a observar formáronse por un molusco que se desprazou sobre a terra. Pero tamén permitiu aos científicos calcular canto tempo pasaban fóra da auga.

Ao principio, a contorna terrestre proporcionaríalle unha oportunidade para que os animais mariños escapasen dos depredadores ou accedesen a novas fontes de alimento con pouca competencia. Isto podería ser un salvavidas esencial que beneficiou aos individuos que lograron sobrevivir máis tempo fóra da auga. Co tempo, os moluscos, artrópodos e outros animais foron desenvolvendo características que lles permitiron pasar máis tempo fóra da auga. Finalmente, despois de decenas de millóns de anos, puideron sobrevivir no chan de forma permanente.

FONTE: Joan Lluís Ferrer/farodevigo.es

Descuberta unha galaxia xigante 32 veces máis grande que a Vía Láctea, bautizárona «Problema»

Os chorros de plasma brillantes de Inkathazo móstranse en vermello e amarelo. A luz das estrelas doutras galaxias circundantes pódese ver ao fondo / K.K.L Charlton (UCT), MEERKAT, HSC, CARTA, IDIA, CC BY

Poida que non o saibas, pero agora mesmo hai unha enorme festa cósmica ocorrendo moi, moi por encima das nosas cabezas. Os principais asistentes á festa son coñecidos como buracos negros supermasivos. Estes misteriosos obxectos poden ter masas de varios millóns ou miles de millóns de veces a do Sol e son tan densos que deforman o espazo-tempo ao seu ao redor.

Ata onde saben os astrónomos, todas as galaxias albergan un buraco negro supermasivo no seu centro. Nalgunhas galaxias, grandes cantidades de gas interestelar viran ao redor do buraco negro supermasivo e son absorbidas máis aló do horizonte de sucesos, esencialmente cara ao buraco negro. Este proceso crea unha enorme cantidade de fricción e enerxía, o que pode causar a “festa” da que falo: liberando grandes cantidades de luz en moitas cores e frecuencias diferentes ao longo do espectro electromagnético.

Nalgúns casos, o buraco negro mesmo expulsa chorros de plasma que se estenden millóns de anos luz a través do espazo intergaláctico. O gas de plasma está tan quente que é esencialmente unha sopa de electróns movéndose preto da velocidade da luz. Estes chorros de plasma brillan en frecuencias de radio, polo que poden verse cun radiotelescopio e, apropiadamente, chámanse galaxias de radio. Nun episodio recente do pódcast de astronomía The Cosmic Savannah, comparei a súa aparencia con dúas barras luminosas (os chorros de plasma) saíndo dunha bóla de masilla adhesiva (a galaxia). Os astrónomos supoñen que os chorros de plasma continúan expandíndose cara a fóra co tempo, medrando eventualmente ata converterse en galaxias de radio xigantes.

A ciencia coñece millóns de galaxias de radio de tamaño normal. Pero para 2020 só atopáronse unhas 800 galaxias de radio xigantes, case 50 anos despois do seu descubrimento inicial. Considerábanse raras. Con todo, unha nova xeración de radiotelescopios, incluído o MEERKAT de Sudáfrica, cambiou esta idea: no últimos cinco anos descubríronse unhas 11.000 galaxias xigantes.

O descubrimento máis recente dunha galaxia de radio xigante por MEERKAT é extraordinario. Os chorros de plasma deste xigante cósmico abarcan 3.3 millóns de anos luz de extremo a extremo, máis de 32 veces o tamaño da Vía Láctea. Son unha das investigadoras principais que fixo o descubrimento. Alcumámola Inkathazo, que significa “problema” nos idiomas isiXhosa e isiZulu de Sudáfrica. Isto débese a que foi un pouco problemático entender a física detrás do que está a ocorrer con Inkathazo.

Este descubrimento brindounos unha oportunidade única para estudar galaxias de radio xigantes. Os achados desafían os modelos existentes e suxiren que aínda non entendemos moito da complicada física do plasma en xogo nestas galaxias extremas.

O telescopio MEERKAT está situado na rexión do Karoo en Sudáfrica, está composto por 64 antenas de radio e é operado e xestionado polo Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica. É un precursor do Arranxo de Quilómetro Cadrado, que, cando comece as súas operacións científicas ao redor de 2028, será o telescopio máis grande do mundo.

Esta é a terceira galaxia de radio xigante que os meus colaboradores e eu descubrimos con MEERKAT nunha porción relativamente pequena do ceo preto do ecuador, de aproximadamente o tamaño de cinco lúas cheas, que os astrónomos chaman o “campo COSMOS”. Apuntamos MEERKAT cara a COSMOS durante as primeiras etapas das enquisas máis avanzadas de galaxias distantes xamais realizadas: a Exploración Extragaláctica Internacional en Escalas de Gigahercios (MIGHTEE).

O equipo de MIGHTEE, unha colaboración de astrónomos de todo o mundo, e eu publicamos por primeira vez o descubrimento das outras dúas galaxias de radio xigantes en COSMOS en 2021.

Detectamos Inkathazo máis recentemente nas miñas propias observacións de seguimento con MEERKAT do campo COSMOS, así como na enquisa completa de MIGHTEE.

Con todo, Inkathazo difire das súas compañeiras cósmicas en varios aspectos. Non ten as mesmas características que moitas outras galaxias de radio xigantes. Por exemplo, os chorros de plasma teñen unha forma inusual. En lugar de estenderse rectamente dun extremo ao outro, un dos chorros está dobrado.

Ademais, Inkathazo atópase no centro mesmo dun cúmulo de galaxias, en lugar de estar en relativo illamento, o que debería dificultar que os chorros de plasma medran ata tamaños tan enormes. A súa localización nun cúmulo expón preguntas sobre o papel das interaccións ambientais na formación e evolución destas galaxias xigantes.

 

Un mapa da idade espectral de Inkathazo. O cian e o verde mostran plasma máis novo, mentres que o púrpura indica plasma máis antigo / K.K.L Charlton (UCT), MEERKAT, HSC, CARTA, IDIA., CC BY

As capacidades excepcionais de MEERKAT están a axudarnos a resolver este enigma cósmico. Creamos algúns dos mapas espectrais de maior resolución xamais realizados para galaxias de radio xigantes. Estes mapas rastrexan a idade do plasma en diferentes partes da galaxia, proporcionando pistas sobre os procesos físicos en xogo.

Os resultados revelaron complexidades intrigantes nos chorros de Inkathazo. Algúns electróns dentro dos chorros de plasma reciben impulsos inesperados de enerxía. Cremos que isto pode ocorrer cando os chorros chocan con gas quente nos baleiros entre galaxias dun cúmulo. Isto dános pistas sobre o tipo de física do plasma que podería estar a ocorrer nestas partes extremas do Universo que non predixeramos anteriormente.

O feito de que revelásemos tres galaxias de radio xigantes ao apuntar MEERKAT cara a unha soa porción do ceo suxire que probablemente haxa un enorme tesouro destes xigantes cósmicos esperando ser descuberto no ceo austral. O telescopio é incriblemente poderoso e está nunha localización perfecta para este tipo de investigacións, polo que está idealmente posicionado para descubrir e aprender máis sobre as galaxias de radio xigantes nos próximos anos.

FONTE: quo.eldiario.es/Jacinta Delhaize, Universidade de Cidade do Cabo