Mutaciones Cromosómicas

MUTACIONES CROMOSÓMICAS

Panspermia, el origen fuera de la Tierra

Formación en el meteorito marciano ALH84001que según
 algunos sospechan contiene bacterias fosilizadas

La teoría de la Panspermia afirma que la vida aparecida en la Tierra no surgió aquí, sino en otros lugares del universo, y que llegó a nuestro planeta utilizando los meteoritos y los asteroides como forma de desplazarse de un planeta a otro. Dicha teoría se apoya en el hecho de que las moléculas basadas en la química del carbono, importantes en la composición de las formas de vida que conocemos, se pueden encontrar en muchos lugares del universo. El astrofísico Fred Hoyle también apoyó la idea de la panspermia por la comprobación de que ciertos organismos terrestres, llamados extremófilos, son tremendamente resistentes a condiciones adversas y que eventualmente pueden viajar por el espacio y colonizar otros planetas. A la teoría de la Panspermia también se la conoce con el nombre de 'teoría de la Exogénesis', aunque para la comunidad científica ambas teorías no sean exactamente iguales. 

La panspermia puede ser de 2 tipos: 
- Panspermia interestelar: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre sistemas planetarios. 
- Panspermia interplanetaria: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre planetas pertenecientes al mismo sistema planetario. 

La explicación más aceptada de esta teoría para explicar el origen de la vida es que algún ser vivo primitivo (probablemente alguna bacteria) viniera del planeta Marte (del cual se sospecha que tuvo seres vivos debido a los rastros dejados por masas de agua en su superficie) y que tras impactar algún meteorito en Marte, alguna de estas formas de vida quedó atrapada en algún fragmento, y entonces se dirigió con él a la Tierra, lugar en el que impactó. Tras el impacto dicha bacteria sobrevivió y logró adaptarse a las condiciones ambientales y químicas de la Tierra primitiva, logrando reproducirse para de esta manera perpetuar su especie. Con el paso del tiempo dichas formas de vida fueron evolucionando hasta generar la biodiversidad existente en la actualidad. 

Neptunismo y Plutonismo

El neptunismo es una teoría científica desechada y obsoleta, propuesta por Abraham Werner a finales del siglo XVIII, que atribuía el origen de las rocas a la cristalización de minerales en los océanos, en un período temprano tras la creación. La teoría recibió su nombre de Neptuno, el antiguo nombre latino para el dios griego de los mares, Poseidón. Inmediatamente tras su publicación, la nueva propuesta desató un encendido debate entre los partidarios de Werner y los que creían en el plutonismo, una teoría antagónica que atribuía el origen del material geológico a la acción de los volcanes. El plutonismo, convenientemente adaptado, reemplazaría al neptunismo como línea teórica dominante; sobre todo cuando, a principios del siglo XIX, el concepto de uniformismo parecía responder mejor a los descubrimientos alcanzados en el área de la geología. Actualmente se conocen muchos procesos de formación de roca, y se considera que el proceso generador de roca sedimentaria es bastante similar a aquellos descritos por los defensores del neptunismo.

El plutonismo es una teoría geológica propuesta por James Hutton a finales del s. XIX, y definía la generación de rocas como resultado de procesos volcánicos.

La teoría recibió su nombre del dios romano Plutón. El plutonismo gozó de cierta aceptación entre la comunidad científica, desacreditando al neptunismo de Abraham Gottlob Werner, quien defendía el origen submarino de las rocas mediante sedimentación.

Los partidarios del plutonismo eran en lo científico completamente opuestos a los del neptunismo: Estos defendían la formación submarina de minerales y el concepto de un "océano universal", que aquellos negaban; los plutonistas, de hecho, negaban la idea de que el agua pudiese producir efecto alguno sobre el mineral.

Métodos de Estudio del Interior de la Geosfera

Para conocer el interior de nuestro planeta, sobre el cual existen aún muchas dudas, los científicos recorren varios métodos, los que se caracterizan por:

Métodos directos: Investigaciones que involucran el estudio directo, o sea, un contacto/observación de diferentes materiales y procesos geológicos.

Métodos Indirectos: Se basan en el abastecimiento de datos de las zonas de imposible acceso. Estos datos pueden provenir de la utilización de tecnología diversa que recolecta datos que necesitan en un abordaje interdisciplinario o mediante la utilización de cálculos matemáticos.

Métodos Directos:

Estudio de la Superficie Visible: Consiste en el estudio de los materiales que afloran en la superficie. Tiene grandes limitaciones pues corresponde apenas a una fina capa, comparando con la dimensión de la Tierra.

Exploración de yacimientos minerales efectuada en minas y excavaciones: Sólo permite la obtención de datos de profundidades que oscilan entre los 3 y 4 km.

Sondajes – Corresponde a grandes perforaciones de la corteza terrestre, donde son utilizados equipos con puntos de fusión muy elevados, con el fin de perforar el máximo posible de metros, porque como el grado geotérmico aumenta con la profundidad y como tal si los materiales de las sondas no estuvieren en un punto de fusión elevado las muestras de roca retiradas apenas corresponderían a una pequeña fracción de historia de la Tierra. Este proceso involucra costos económicos muy elevados.

Magmas y Xenolitos – Debido a la geodinámica interna terrestre, existen manifestaciones, como las erupciones volcánicas que expelen magma que proveen de profundidades entre los 100 y 200 Km. El magma se moviliza y al hacerlo incorpora y transporta consigo fragmentos denominados xenolitos, pudiendo provenir desde más de 200 Km de profundidad.

Métodos Indirectos

Gravimetría – Todos los cuerpos de la Tierra son atraídos por ella, con diferentes intensidades. Así, es posible concluir que la composición del interior de la Tierra no es constante, pues existen anomalías gravimétricas, que son positivas cuando la zona estudiada es menos densa que las zonas en la periferia o negativas, cuando la fuerza de atracción de una zona es inferior a la normal. Este método es también muy utilizado por la industria, porque la existencia de una anomalía positiva puede corresponder a yacimientos minerales como metales. La existencia de anomalías negativas se encuentran asociadas a domos salinos que por su parte, están asociados a yacimientos de petróleo.

Densidad o masa voluminosa – A través de fórmulas se puede determinar la densidad total terrestre y se verifica que esta corresponde a 5.5 g/cm y también se sabe que las rocas de la superficie corresponden apenas a 2,8 g/cm3. Así podemos incluir que la densidad de los compuestos existentes en el interior de la Tierra es superior.

Sismología – A través de la propagación de las ondas sísmicas es posible verificar que estas tienen diferentes comportamientos a medida que se propagan en la geosfera, lo que permite percibir que la Tierra no tiene ni ha tenido siempre la misma composición.

Geotermismo – La Tierra produce energía calórica/térmica, esencialmente debido a la desintegración de isótopos radioactivos. La temperatura aumenta conforme aumenta la profundidad y a este aumento se da el nombre de gradiente geotérmico, o sea, el aumento de temperatura por cada kilómetro recorrido. Al número de metros necesarios de ser recorridos para aumentar 1ºC se le atribuyó el nombre de grado geotérmico.

Como existen las zonas del Interior de la Tierra que son inaccesibles, la determinación de la temperatura es realizada a partir de cálculos. Se admite que el gradiente geotérmico disminuye con la profundidad, pues si tal no fuera así, las temperaturas serían bastante más elevadas que aquellas que se hacen sentir. La perdida de calor, proveniente de la Tierra se le atribuye el nombre de flujo térmico.

El Programa Sputnik

El Programa Sputnik fue una serie de misiones espaciales no tripuladas lanzadas por la Unión Soviética a finales de los años 1950 para demostrar la viabilidad de los satélites artificiales en órbita terrestre. El nombre "Sputnik" ("Спутник") proviene del ruso y su significado es "satélite" o "compañero de viaje".

Sputnik 1

Fue lanzado el 4 de octubre de 1957 por la Unión Soviética, y se convirtió en el primer satélite artificial de la historia.

Era una esfera de aluminio de 58 cm de diámetro que tenía una masa aproximada de 83 kg, contaba con cuatro largas y finas antenas de 2,4 a 2,9 m de longitud con dos transmisores de radio (20,007 y 40,002 MHz) y orbitó la Tierra a una distancia de entre 938 Km. en su apogeo y 214 Km., en su perigeo. El análisis de las señales de radio se usó para obtener información sobre la concentración de los electrones en la ionosfera.

Fue el primer intento no fallido, de poner en órbita un satélite artificial alrededor de la Tierra. Se lanzó con el vehículo de lanzamiento R-7 desde el Cosmódromo de Baikonur en Tyuratam (370 Km. al suroeste de la pequeña ciudad de Baikonur) en Kazajistán, antes parte de la Unión Soviética. Se incineró durante su reentrada el 4 de enero de 1958, 92 días después de su lanzamiento. Después de haber completado alrededor de 1 400 órbitas a la Tierra, acumulando una distancia de viaje, de aproximadamente unos 70 millones de Km.

Un modelo del Sputnik 1 se entregó como regalo a las Naciones Unidas y ahora decora el vestíbulo de entrada de sus oficinas centrales en Nueva York.

Sputnik 2

Fue puesta en órbita alrededor de la Tierra, a las 19:12h del 3 de noviembre de 1957, siendo la primera nave espacial que transportó a un ser vivo.

Era una cápsula cónica de 4 metros de alto con una base de 2 metros de diámetro. Contenía varios compartimentos destinados a alojar transmisores de radio, un sistema de telemetría, una unidad programable, un sistema de control de regeneración y temperatura en cabina e instrumental científico. En una cabina sellada y separada del resto viajaba la perra Laika, cuyo nombre original era "Kudryavka", toda vez que Laika es correspondía a la raza de perros de Siberia.

Su misión consistía en medir la radiación solar (emisiones ultravioleta y rayos X) y rayos cósmicos. Así como proporcionar datos sobre el comportamiento de un organismo vivo en el medio espacial.

La cabina presurizada le permitía a Laika estar acostada o de pie. Un sistema regenerador de aire le proveía de oxígeno; la comida y el agua se encontraban en forma de gelatina. Unos electrodos monitoreaban las señales vitales. Un informe telemétrico temprano indicaba que Laika estaba agitada pero comía. No había posibilidad de retorno a la Tierra, por eso se planeó matarla después de 10 días en órbita. Sin embargo, en octubre de 2002 se reveló por fuentes rusas que Laika había muerto a las pocas horas debido al sobrecalentamiento y el estrés. Debido a que bloque A no se separó como estaba planeado, algunas de las placas termoaislantes se desprendieron, y esto ocasiono un mal funcionamiento del sistema de control de temperatura, con lo que la temperatura interior alcanzó los 40° C.

La órbita del Sputnik 2 decayó y reingresó a la atmósfera el 14 de abril de 1958, tras 162 días en órbita. La primero versión indico que Laika murió en el reingreso a la tierra.

El Sputnik 2 no llevaba cámara de televisión (las imágenes de perros del Sputnik 5 son confundidas con Laika).

Sputnik 3

El primer intento de lanzar el Sputnik 3, el 3 de febrero de 1958 pero fue fallido, el segundo intento el 15 de mayo fue satisfactorio y transportó una gran serie de instrumentos para investigación geofísica, para explorar la atmósfera superior y el espacio próximo.

Se lanzo desde el cosmódromo Baikonur con un cohete R-7/SS-6 ICBM modificado. Su sistema de grabación falló, haciendo imposible medir la radiación de los cinturones de Van Allen.

Sputnik 4

Fue una prueba de vuelo de un primer prototipo de nave espacial que se usaría para la primera misión de vuelos tripulados del programa Vostok. Llevaba a bordo un maniquí humanoide o Dummy. Se lanzó y puso en órbita, el 15 de mayo de 1960 desde el cosmódromo de Baikonur, una base de lanzamiento de la URSS situada en Kazajistán.

Contenía instrumentos científicos, un sistema de televisión, y una cabina de soporte biológico con un maniquí de un hombre. Así como voces pregrabadas para testar las comunicaciones. La nave fue diseñada para estudiar el funcionamiento del sistema de soporte vital y su resistencia al vuelo.

Un fallo en el sistema de guía dirigió la cápsula en dirección equivocada, de modo que en lugar de mantenerse en la atmósfera, el satélite entró en una órbita más alta. Reingresó en la atmósfera en torno al 5 de septiembre de 1962, desintegrándose durante la reentrada. Algunas piezas fueron encontradas en Wisconsin, al norte de los EE.UU.

Sputnik 5

Fue un satélite artificial, lanzado el 19 de agosto de 1960. Fue la segunda prueba de vuelo del Programa Vostok, en algunas ocasiones llamado Korabl-Sputnik 2 ("korabl" en ruso, barco).

Llevaba a bordo a los perros Belka y Strelka, 40 ratones, 2 ratas y una variedad de plantas. La nave regresó a la Tierra al día siguiente y todos los animales fueron recuperados sanos.

Sputnik 6

Fue lanzado el 1 de diciembre de 1960 con los perros Pchelka (Пчёлка) y Mushka (Мушка) a bordo, además de otros animales, plantas e insectos. La cápsula no pudo ser recuperada. Fue la primera prueba de una nave Vostok sin tripulación humana.

Sputnik 7

Fue el primer intento soviético de lanzar una sonda de exploración a Venus. La sonda, de 6.483 Kg. de peso, fue puesta en órbita terrestre el 4 de febrero de 1961, a bordo de un lanzador SL-6/A-2-e. La misión estaba compuesta por una plataforma orbital y una sonda similar a las primeras Venera. La cuarta etapa de un cohete Molniya tenía que sacar a la sonda de la órbita terrestre, enviándola en dirección a Venus, pero falló el sistema de ignición. La sonda reentró en órbita terrestre.

Sputnik 8 

Fue lanzado el 12 de febrero de 1961, transportaba como carga a la sonda Venera 1.

La mayoría de los Sputniks fueron puestos en órbita por el vehículo de lanzamiento R-7, diseñado originalmente para llevar misiles balísticos. Normalmente se consideran Sputnik solo los tres primeros lanzamientos o incluso el cuarto. Todos los posteriores Sputnik (series Korabl, Tyazheliy, etc.) fueron vuelos de prueba de naves Vostok o de distintas sondas interplanetarias (programas Venera, Zond, Marsnik, etc) sin tripulación. La serie Cosmos sucedió a los Sputnik.

El programa Sputnik aceleró la creación de la NASA (National Aeronautics and Space Administration) y fue lo que origino lo que se conoce como la carrera espacial.


Fuente: http://www.buscate.com.mx/educativo/universo/exploracion-espacial-0002.htm
http://www.elmundo.es/especiales/2007/09/ciencia/sputnik/cronica.html

Movimientos de precesión y nutación de la Tierra

Aparte del movimiento de  rotación y el movimiento de traslación terrestre, nuestro planeta tiene otros dos movimientos importantes. Estos movimientos son el movimiento de precesión y el movimiento de nutacióndel eje terrestre .

El movimiento de precesión terrestre, se puede entender analizando lo que ocurre con un trompo cuando gira.  Si damos  un ligero golpe en la parte superior del trompo mientras éste baila,  entonces el trompo empezará  a cabecear. Este cabeceo se denomina movimiento de precesión.

La precesión del eje terrestre se debe a tres razones:

·        A la inclinación del eje terrestre (23.5º)

·        A la tierra no es exactamente una esfera, sino que esta achatada en los polos.

·        A la influencia gravitatoria combinada del Sol y la Luna sobre la Tierra.

Como la tierra es una esfera achatada en los polos y el eje de rotación esta inclinado, la fuerza de atracción gravitacional del Sol y de la Luna sobre una  mitad de la esfera, no es igual a la fuerza de atracción sobre la otra mitad. La fuerza de  atracción, debida al  Sol,  sobre la mitad que está dirigida hacia él,  es mayor que la fuerza de atracción sobre la  mitad opuesta. Si en ese momento la Luna se encuentra en el lado opuesto al Sol, su atracción gravitacional será mayor sobre la mitad de la Tierra más cercana a ella.

Estas dos fuerzas desequilibradas, originan una fuerza de torsión en el eje terrestre que lo hace cambiar de orientación. Pero, como la tierra esta girando, ese cambio en la dirección del eje, se transforma en un movimiento circular alrededor de una línea perpendicular al plano de la órbita de la Tierra. De esta forma se origina el movimiento de precesión.

La duración del movimiento de precesión, es de 26000 años, por lo que sus efectos son perceptibles a través de muchos años.

Una de las consecuencias evidentes, del movimiento de precesión, es la modificación del ciclo zodiacal, con referencia a como fue concebido hace 2200 años por los griegos.

El movimiento de Nutación, se debe a que la órbita de la Luna, está inclinada respecto al plano de la órbita de la Tierra. Esto origina perturbaciones en la dirección del eje terrestre, que se traducen  en pequeñas onditas durante la precesión.

   

El movimiento de  nutación completa un ciclo en 18 años y las amplitudes que alcanza son muy pequeñas. Esto hace que sea un movimiento imperceptible para todas  las personas, excepto para los astrónomos.

Grupo Local

Se denomina Grupo Local al grupo de galaxias en el que se encuentra la nuestra, la Vía Láctea.

Está dominado por dos galaxias espirales gigantes, Andrómeda y la Vía Láctea. El resto de galaxias, unas 30, son más pequeñas; muchas de ellas son galaxias satélite de una de las mayores.

Las galaxias libres giran en torno al centro de masas del grupo, situado entre Andrómeda y la Vía Láctea. Además, nuestro Grupo Local está contenido dentro del supercúmulo de Virgo, cuyo centro gravitatorio es el denominado Gran Atractor, hacia el cual se dirige el Grupo Local.

Dentro del Grupo Local, se conocen tres sistemas dominados por galaxias masivas actuando como centros de gravedad, y varias galaxias actuando como satélites:

• Sistema de Andrómeda (M31): M32, M110, NGC 147, NGC 185, Andrómeda I, Andrómeda II, Andrómeda III, Andrómeda IV,Andrómeda V, Andrómeda VI y Andrómeda VII.

• Sistema de la Vía Láctea: Enana de Sagitario, Enana del Can Mayor, Gran Nube de Magallanes, Pequeña Nube de Magallanes, Enana de la Osa Menor, Enana de Draco, Enana de Carina, Enana de Sextans, Enana de Sculptor, Enana de Fornax, Leo I, Leo II y Enana de Tucana.

• Sistema del Triángulo (M33): Enana de Piscis (LGS 3)

Pirheliómetro y Bolómetro

El pirheliómetro de Pouillet sirve para medir el calor solar. Está formado por un vaso V lleno de agua fría con un termómetro T para apreciar el calor que recibe durante cinco minutos, con lo cual basta para averiguar el que llega a la unidad de área en un tiempo cualquiera, dada la superficie que le recoge; y aun se viene en conocimiento de la totalidad que se desprende del Sol, suponiendo que la intensidad del calor recibido es la misma para toda la esfera, cuyo radio es igual a los 149 millones de kilómetros que nos separan del astro.

El bolómetro es un instrumento utilizado para recoger y medir la radiación emitida por un objeto en todas las longitudes de onda. En la práctica, la radiación a medir se hace caer en un "detector" provocando un aumento de temperatura que hace variar la resistencia eléctrica de un circuito, el cual, a su vez, está conectado con un instrumento de lectura. Con un aparato de este tipo es posible determinar la llamada magnitud bolométrica de una estrella, es decir: su luminosidad no sólo en la luz visible, sino a lo largo de todas las radiaciones, visibles o no, emitidas por ella. Es utilizado para estudiar las cantidades de energía irradiada por una fuente celeste. El inventor de este instrumento fue el astrónomo americano Samuel P. Langley en 1878, con el cual estudió la radiación infrarroja del Sol.

Estructura del Sol

El sol presenta una forma esférica achatada en sus polos, como el planeta tierra. La estructura solar es difícil de establecer en términos físicos y químicos, pues no se puede cuantificar exactamente sus magnitudes, como podréis suponer. Sin embargo, si podemos conocer su estructura y conocer su funcionalidad. La estructura, en forma de capas, como si de una cebolla se tratase, es la siguiente:

1. Núcleo. Es donde se producen todas las reacciones termonucleares, por este motivo es en el núcleo donde se produce toda la energía solar. Las reacciones que provoca están basadas en el hidrógeno como combustible y el helio como materia resultante. Existe una baja proporción de nitrógeno y carbono, elementos que funcionan como catalizadores en la transformaciones nucleares o reacciones de fusión. El nitrógeno y el carbono participan activamente en éstas reacciones y se denomina ciclo del carbono o de Bethe, su principal descubridor. Éstos ciclos serán repetitivos mientras exista hidrógeno. En dichas reacciones de fusión hay una pérdida de masa, lo que da lugar a que el hidrógeno consumido tenga más peso que el helio producido, la diferencia de masa hace que se produzca energía según Einstein (E = mc2), esta reacción nuclear genera el 25% de la energía solar.
La otra reacción nuclear provocada en el núcleo solar es el ciclo de Critchfiel o protón-protón. Ha grandes rasgos dicha teoría dice que el choque de dos protones, puede provocar que uno de ellos pierda su carga positiva y acabe convirtiéndose en un neutrón; mientras que el otro protón reciba esa carga positiva y se convierta en un deuterón, lo que hace que el hidrógeno sea más pesado. Esta reacción, se calcula, representa el 75% de la energía liberada por el núcleo.

2. Radiante. La zona radiante es el lugar donde se transporta toda la energía producida por el núcleo en forma de plasma, lo que quiere decir, que el plasma está formado por grandes cantidades de hidrógeno y helio. Es la zona radioactiva y se encuentra fuertemente ionizada, esto provoca que los fotones tengan difícil su escapatoria y sean engullidos una y otra vez hacia el núcleo, pero aún así logran escapar a la siguiente zona.

3. Zona convectiva. En esta zona los gases solares ya no están ionizados y los fotones pueden navegar libremente. Es la zona donde se comienza a liberar la energía, pero donde también se capta combustible del exterior hacia el núcleo, por ello existen turbulencias.

4. La fotosfera. Es la superficie del sol y desde donde se emite casi toda la energía hacia el exterior. Los fotones comienzan a salir.

5. La cromosfera. Es transparente y solo se puede observar durante un eclipse solar. ES el tono rojizo que se observa en el eclipse.

6. La corona solar. Es la zona donde mayor es la temperatura, debido a la poca masa de la corona solar las partículas tienen una gran velocidad, también es a consecuencia de los campos magnéticos del sol. Desde esta zona se proyectan grandes cantidades de rayos x.

Meteorito, meteoro y meteroide

Meteroide: Partículas de hielo, polvo o rocas de hasta decenas de metros que se encuentran en el espacio, producto del paso de algún cometa o restos de la formación del sistema solar.

Meteoro: Fenómeno luminoso originado en la alta atmósfera por la energía de los meteroides interceptados por la órbita de la Tierra.

Meteorito: Meteroides que alcanzan la superficie de la Tierra debido a que no se desintegran por completo en la atmósfera.