ciencias terrestres por juan luis trias universidad ... - MSP21
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CIENCIAS TERRESTRES<br />
POR<br />
JUAN LUIS TRIAS<br />
UNIVERSIDAD INTERAMERICANA<br />
MSP-21<br />
RECINTO BAYAMON, JUNIO 2009
DERECHOS DE AUTOR<br />
Respetamos los derechos del autor de cada escritor incluyendo sus<br />
fotografías. El uso de estas láminas u otra información en esta<br />
presentación será exclusivamente para usos educativos.<br />
Cada persona que posea esta presentación la usará solamente<br />
para la enseñanza.<br />
De algún usuario utilizar estas láminas para otro uso que no sea el<br />
educativo será el único responsable de las penalidades que<br />
conllevan las leyes de “Copy Right” de Puerto Rico o las leyes<br />
federales que apliquen.
Génesis<br />
Detalle del Génesis: La Capilla Sixtina.<br />
Pintor: Miguel Angel, 1475-1564.
Fases de laTeoría de la Gran Explosión o del Big Bang
1. Explosión,<br />
comienza a<br />
expandirse<br />
(singularidad:<br />
densidad,<br />
temperatura,<br />
presión infiniftas)<br />
-De un átomo a<br />
una toronja.<br />
2. Post-inflación<br />
-Una sopa de<br />
electrones, quarks<br />
y otras unidades<br />
sub atómicas.<br />
3. Comienza un<br />
rápido<br />
enfriamiento.<br />
-Quarks se unen a<br />
protones y<br />
neutrones.
4. Muy caliente para<br />
formar átomos.<br />
-Esto evita la liberación<br />
de los fotones (luz).<br />
-El universo es una<br />
“neblina” supercaliente<br />
de radiación termal.<br />
5. Electrones se unen<br />
con protones y forman<br />
átomos.<br />
-Se forma el Helio e<br />
Hidrógeno.<br />
-Los fotones son<br />
liberados (presencia de<br />
luz).<br />
-Estos fotones<br />
empiezan a<br />
desplazarse con<br />
menos brillantez y<br />
menos energía termal<br />
a lo largo del universo.
6. Gravedad<br />
aglutina el<br />
Hidrógeno y<br />
Helio,<br />
permitiendo el<br />
desarrollo de<br />
nubes<br />
gigantescas de<br />
donde surgirán<br />
las galaxias.<br />
-Algunas areas<br />
de estas nubes<br />
colapsan y se<br />
forman las<br />
primeras<br />
estrellas.
7.Al momento que las<br />
galaxias se unen<br />
debido a la gravedad,<br />
mueren las primeras<br />
estrellas emitiendo<br />
gases y elementos al<br />
espacio.<br />
-Eventualmente estas<br />
partículas forman<br />
otras estrellas,<br />
galaxias y planetas.
Bases para la Teoría del Big Bang<br />
En el 1915, Albert Einstein desarrolló la Teoría General de la<br />
Relatividad, explicando la gravedad.<br />
Al aplicarla al universo encontró que el espacio era dinámico: en un<br />
estado de expansión o contracción.<br />
Al principio el dudó de su teoría, el había asumido que el tamaño<br />
del universo no había cambiado.
Bases para la Teoría del Big Bang<br />
La Galaxia Sombrero<br />
Vesto Slipher, un astrónomo en, Arizona, medía el espectro de las<br />
estrellas.<br />
Los átomos emiten o absorven luz con unas longitudes de onda<br />
específicas: todos los elementos tienen estas características.<br />
El encontró que el espectro de las estrellas tenía una tonalidad<br />
rojiza (“redshifted”) mas de lo normal.<br />
El sabía que cuando la luz de un objeto es rojiza, el mismo se esta<br />
alejando de la tierra.<br />
Slipher calculó la velocidad de las nébulas y encontró que una de<br />
ellas (Nébula Sombrero) se estaba alejando de la tierra a una<br />
velocidad de 2.5 millones m/s.
Vesto Melvin Slipher, 1875-1969
Galaxia Sombrero<br />
Una galaxia es un masivo sistema de estrellas, nubes de gas, planetas y polvo.<br />
Las galaxia se clasifican en base a sus formas: elíptica, espiral e irregulares.<br />
Formas son el resultado de perturbaciones provocadas <strong>por</strong> la atracción gravitacional<br />
de galaxias vecinas.
Que es “Redshift”<br />
Efecto Doppler del sonido: si un carro se acerca y uno esta<br />
estacionario, las ondas de sonido se mueven hacia usted y se<br />
compresionan.<br />
Si el carro se aleja las ondas se dispersan.<br />
Lo mismo ocurre con las ondas de luz: Si el objeto que emite la luz<br />
se mueve hacia nosotros, las ondas de luz se compresionan, (la<br />
longitud de onda será mas corto) y la luz adquirirá una tonalidad<br />
azulosa.<br />
Si el objeto se aleja de nosotros, su luz se dispersa (el largo de<br />
onda es mas largo) y la luz adquirirá un color rojo.
“Redshift & Blueshift”<br />
Los objetos que se alejan generan una luz rojiza de una longitud de<br />
onda larga.<br />
Los objetos que se acercan generan una luz azulosa de una<br />
longitud de onda corta.<br />
Ondas se dispersan Ondas se compresionan
Bases para la Teoría del Big Bang<br />
Edwin Hubble<br />
En el 1923 utilizó el telescopio mas grande su época localizado en<br />
Monte Wilson.<br />
Generó nuevas técnicas para medir distancias entre galaxias.<br />
En el 1929, Hubble comparó sus distancias con las de Slipher y<br />
diseño el Diagrama Hubble.<br />
La explicación para esta observación de Hubble es que el universo<br />
se encuentra en estado de expansión, tal cómo las ecuaciones de<br />
Einstein lo habían determinado.
Edwin Hubble, 1889-1953
Ley de Hubble<br />
Las galaxias se estan alejando a una velocidad pro<strong>por</strong>cional a su<br />
distancia.<br />
A mayor distancia, mayor es el “redshift” y <strong>por</strong> lo tanto mayor su<br />
velocidad.<br />
1 año luz=10<br />
trillones de kms
Virgo<br />
Galaxias<br />
Corona Borealis<br />
Hydra
Distancia Tierra al Sol<br />
-1UA=93,000,000 millas<br />
-1UA=150,000,000 kms<br />
150 km x 0.62 miles= 93 millas<br />
93 millas / 0.62 = 150 kms<br />
Luna a la Tierra: 384,403 kms<br />
Dudas
-Herramientas en el estudio del Big Bang-<br />
Radiación de microondas cósmicas<br />
La temperatura promedio es 2.725 Kelvin (cero absoluto: -273.15 C or -459 F), el<br />
color azul son variaciones de unos 0.0002 grados menos.
Wilkinson Microwave Probe, NASA-Junio 2001
Acelerador atómico HADRON<br />
CERN (European Organization for Nuclear Research).<br />
Circunferencia 17 millas.<br />
Profundidad 170 pies.
Radiometría<br />
La técnica se basa en la degradación de isótopos (átomos del<br />
mismo elemento con diferentes pesos atómicos) en la roca.<br />
Degradación radioactiva es un proceso espontáneo donde un<br />
isótopo padre pierde partículas de su núcleo para formar un isótopo<br />
hijo.<br />
La dificultad consiste en medir la cantidad de isótopos.<br />
Ecuación de las Edades Geológicas<br />
t= la edad de la muestra<br />
D= número de isótopos del hijo al presente<br />
P= número de isótopos del padre al presente<br />
ln= logaritmo<br />
λ = (lambda) la constante de degradación<br />
La constante de degradación se expresa cómo<br />
el tiempo que le toma a la mitad de un isótopo radioactivo en<br />
una roca, degradarse
Radiometría<br />
Al formarse la roca, pequeñas cantidades de isótopos radioactivos<br />
también se forman.<br />
Eventualmente, el isótopo radioactivo original (isótopo padre)<br />
cambia con una velocidad regular a isótopos no-radioactivos<br />
(isótopo hijo).<br />
Ejemplo: Vida media de ciertos isótopos<br />
Uranio 238 a Plomo 206= 4.5 billones<br />
Uranio 235 a Plomo 207= 704 millones<br />
Potasio 40 a Argón 40= 1.25 billones
Brillantez y magnitud<br />
Magnitud: El grado de brillantez de un cuerpo luminoso designada<br />
en una escala numérica.<br />
La escala fue inventada <strong>por</strong> los griegos en el año 150 AC.<br />
Las estrellas se agruparon en seis categorías de brillantez:<br />
-Las más brillosas fueron estrellas de magnitud 1.<br />
-Las menos brillosas fueron estrellas de magnitud 6.
Brillantez y magnitud<br />
Ejemplo de una escala de magnitud-brillantez.<br />
Brillantez<br />
(-1.5) (Telescopio)<br />
Magnitudes
Brillantez y magnitud<br />
La brillantez de una estrella o cuerpo luminoso se determina en<br />
base a:<br />
1. Luminicidad (la cantidad de energía producida en un tiempo<br />
dado).<br />
2. Distancia de la Tierra.<br />
3. Alteración de la luz al pasar <strong>por</strong> la atmósfera.
Brillantez y magnitud<br />
Sirio, 8.6 años luz de la Tierra (1 año luz=10 trillones de kms)<br />
La estrella mas brillosa en el hemisferio norte al observarla con un<br />
telescopio, magnitud -1.5.
Brillantez y magnitud<br />
Galaxia Andrómeda, 2.5 millones años luz.<br />
La galaxia espiraI, mas cercana a la nuestra.<br />
Es visible sin el uso de telescopio, magnitud 3.5.
Galaxia de La Vía Láctea (“Milky Way”, foto del Telescopio Hubble)
-Dudas del Big Bang-<br />
Materia oscura<br />
En astronomía es una materia hipotética, que no puede ser<br />
detectada.<br />
Se infiere cuando la masa real de un cuerpo celestial no es lo<br />
suficiente para generar un efecto gravitacional.<br />
Se utiliza para explicar observaciones astrónómicas que el Big<br />
Bang no puede explicar claramente.<br />
Otros astrónomos meramente indican que la física del universo hay<br />
que re-evaluarla.
Resumen de edades im<strong>por</strong>tantes del Sistema Solar<br />
-Hipótesis de la Nébula Solar-<br />
5 b/a: Una nébula (nube de gas, especialmente hidrógeno y polvo) empezó<br />
a contraerse. Esta contracción creo un disco protoplanetario.<br />
- Polvo alrededor de un núcleo de un sistema solar en desarrollo.<br />
-El disco se une y forma los planetas.<br />
-Los planetas orbitarán la estrella que forma el núcleo.<br />
4.5 b/a: formación de los planetas.<br />
4 b/a: Atmósfera original se componía de hidrógeno, nitrógeno, monóxido<br />
de carbono, dióxido de carbono (no había O 2 gaseoso).<br />
2.5 a 3.9 b/a: enfriamiento corteza terrestre (agua en forma de va<strong>por</strong> se<br />
condensa y comienzan las lluvias y formación de los océanos).<br />
3.5 b/a: primeras formas de vida (aguas someras con metano, hidrógeno,<br />
amoníaco).<br />
-Son sujetas a campos eléctricos y se forman compuestos orgánicos<br />
complejos.<br />
-Eventualmente pueden reproducirse.<br />
-Células pro cariotas.
Resumen de edades im<strong>por</strong>tantes del Sistema Solar<br />
3.5 b/a: La fuente de alimento de estos organismos primitivos se<br />
termina y hay que buscar otra fuente de alimento.<br />
Surgen las cianobacterias las que llevan a cabo el proceso de<br />
fotosíntesis.<br />
-El resultado de la fotosíntesis es el origen del oxígeno cómo nuevo<br />
componente de la atmósfera actual (79% nitrógeno y 24% oxígeno).<br />
2.6 a .6 b/a: comienza el proceso tectónico.
Cianobacterias y Estromatolitos
El Experimento Miller<br />
(Generación sustancias orgánicas a partir de la síntesis de sustancias<br />
inorgánicas)<br />
Se crearon en laboratorio las condiciones de las aguas someras, las cuales fueron<br />
sujetas a cargas eléctricas, obteniéndose aminoácidos.<br />
Estos son la base de las proteínas en las células.
El Sistema Solar
Planetas rocosos y gaseosos<br />
Rocosos: Mercurio, Venus, Tierra, Marte<br />
Gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno
Foto de SOHO (“Solar and Heliosphere Observatory”)<br />
93 millones/m de la tierra<br />
8 minutos en llegar la luz<br />
99.8% de la masa del<br />
sistema solar<br />
Hidrógeno 74%, Helio 24%<br />
Fe,(hierro) Ni (níguel) y<br />
Mg (magnesio)<br />
4.5 billones de años<br />
Radio de 430,000 millas
Temperatura kelvin<br />
La superficie del Sol: 5500º C (10,000º F).<br />
Los astrónomos miden las temperaturas en Kelvin.<br />
1 Kelvin: 1º C (1.8º F)<br />
Superficie del Sol: 5800 K.<br />
Núcleo del Sol: 15 millones K.<br />
Cero absoluto: la temperatura mas baja, nada es mas frío, no hay<br />
movimiento molecular.
Relación de la temperatura con el espectro de las ondas<br />
electromagnéticas<br />
Bandas del espectro del Sol.<br />
Longitud de onda
Penetración del espectro
Rotación diferencial del Sol<br />
La rotación del Sol había sido observada <strong>por</strong> Galileo hace 400 años<br />
estudiando las manchas solares (“sunspots”).<br />
La rotación del Sol es diferente a las rotaciones de los cuerpos<br />
celestes rígidos.<br />
Cómo el Sol esta constituido de gases, diferentes partes del Sol<br />
rotan a diferentes velocidades.<br />
Cerca del ecuador el Sol completa una rotación cada 27 días<br />
terrenales, pero cerca de los polos es de 31 días terrenales.<br />
Este tipo de rotación se le llama rotación diferencial, los planetas<br />
gigantes gaseosos: Júpiter y Saturno, también tienen esta rotación.
Corrientes de convección circulan la energía<br />
del centro del Sol hacia la superficie, 5800 K.<br />
La energía se desplaza hacia la superficie<br />
en forma de radiación, 8 millones K.<br />
La energía se produce a consecuencia de<br />
reacciones de fusión nuclear donde el hidrógeno se<br />
convierte en helio, 15 millones K.<br />
Areas oscuras, menos densas y<br />
menos calientes.<br />
-Coinciden las líneas magnéticas<br />
del Sol.<br />
Estructura del Sol<br />
(Plasma)
Heliosfera: la parte mas<br />
externa de la atmósfera,<br />
llega hasta Plutón.<br />
La superficie visible del<br />
Sol (la luz que vemos), 5,400 K.<br />
Capa fina (2,000 km) sobre al fotosfera<br />
Estructura del Sol<br />
(Eclipses solares)<br />
(Plasma)<br />
Corona: emite la luz en el espectro<br />
de la luz ultravioleta, > 500,000 K.
Variaciones cíclicas de once años
Abertura de la corona<br />
Aberturas a consecuencia de campos magnéticos.
Efecto rotación diferencial en los campos magnéticos
Efecto rotación diferencial en los campos magnéticos
Explosión en la corona del Sol
Sonidos en el Sol<br />
Hay propagación de ondas de sonido dentro del Sol.<br />
Una composición bien densa de gases, permite la propagación de ondas de<br />
sonido en el Sol.<br />
El estudio de estas ondas y su efecto en el Sol es Heliosismología.<br />
Observando las oscilaciones de los gases, que producen el sonido, se<br />
estudia la estructura del Sol.<br />
Sin embargo no se puede decir que del Sol salen ondas acústicas.<br />
El sonido necesita un medio de trans<strong>por</strong>te, el cual no existe en el espacio.<br />
Cómo “suenan” estas ondas ver:<br />
1. The Michelson Doppler Imager (Solar Oscillation Investigation)<br />
www.soi.stanford.edu<br />
2. www.nssdc.gsfc.nasa.edu
Repaso preguntas de la prueba<br />
1. Ecuación de las edades geológicas
Manchas solares (sunspots)<br />
Regiones de intensa actividad magnética donde las corrientes de convección disminuyen debido<br />
a la actividad magnética, causando una disminución en la temperatura.<br />
Las manchas solares ocurren cíclicamente cada 11 años (ciclo solar).<br />
Las llamaradas solares surgen de estas manchas solares, a consecuencia del aumento<br />
magnético.
Llamaradas solares (Solar flares)<br />
Cuando la energía magnética acumulada en la superficie aumenta y<br />
se libera violentamente.
Prominencia solar<br />
Extensas zonas de gas ionizado (plasma) atrapados <strong>por</strong> campos<br />
magnéticos. En plasma los electrones se mueven independiente a causa<br />
de altas temperaturas.
Altura de 124,000 millas.<br />
Prominencia solar
Gránulos de ebullición en la fotoesfera<br />
Algunos tan grande cómo el estado de Texas.<br />
Duran de 15 a 20 minutos.<br />
Foto del Sol en luz ultravioleta.
Rayos X en el Sol
Campo magnético del Sol<br />
El campo magnético del Sol es a consecuencia de la combinación<br />
de las corrientes de convección y la rotación diferencial del Sol.
SOHO (Solar and heliosphere observatory)<br />
Estudios: viento solar, magnetismo, temperatura,<br />
“sunspots”, sonido y el espectro.<br />
Orbita de SOHO es de 1 millón de millas de<br />
la Tierra.<br />
Esto es para que el efecto de gravedad del<br />
sol no afecte drásticamente a SOHO.<br />
Requiere reajuste en su órbita para que no<br />
se aleje demasiado de la Tierra.<br />
www.soho.nasa.gov/data/realtime.
Viento solar<br />
El flujo del gas de la corona hacia el espacio es el viento solar,<br />
puede extenderse después de Plutón.
Heliosismología<br />
Propagación de ondas de presión a través de los gases en el sol.<br />
Son generadas <strong>por</strong> la turbulencia en la zona de convección solar.<br />
Las ondas son transmitidas a la fotoesfera y pueden ser registradas <strong>por</strong><br />
instrumentos al ocurrir variaciones en la intensidad de la luz.<br />
Variaciones en las ondas demuestran diferentes estructuras del sol.
Solar flares, prominencias, viento solar y el campo magnético de la<br />
Tierra<br />
Véase cómo se distorcionan las bandas de radiación de la Tierra.<br />
Flechas indican zona entrada viento solar.<br />
Una velocidad aprox. al llegar a la tierra de 400 kms/seg.
Aurora Borealis<br />
A consecuencia, en parte, del choque de las partículas radioactivas del sol<br />
con el campo magnético de la Tierra.<br />
Colores: oxígeno (verde, rojo), nitrógeno (azul), otros gases y cantidad de<br />
viento solar.
Satélite IMAGE, NASA, 2005.<br />
Aurora Australis
Sistema Solar
Mercurio<br />
Interior parecido a la tierra:<br />
1. Corteza<br />
2. Manto<br />
3. Núcleo externo (roca ferrosa derretida-campo magnético)<br />
4. Núcleo ferroso.<br />
En su atmósfera poco He, H, C y Na<br />
Dios del comercio para los romanos.
Mercurio<br />
No tiene una atmósfera desarrollada que disminuye los meteoritos <strong>por</strong> fricción.<br />
Los cráteres tienen agua congelada (cómo esto es posible con el intenso calor?).<br />
No tiene suficientes gases en su atmósfera para reducir la cantidad de luz y calor que recibe del sol,<br />
creando temperaturas extremas.
Venus<br />
Colores falsos para estudiar estructuras pequeñas.<br />
Satélites soviéticos Venera 13 y 14.<br />
Atmósfera contiene ácido sulfúrico, argón, neón y monóxido de carbono.
Venus<br />
Menos cráteres que otros planetas rocosos. En base a esto se concluye la edad de su superficie en<br />
menos de 1 billón de años.<br />
Extremadamente caliente y seco.<br />
La temperatura de la superficie es de unos 870ºF (465ºC) la más alta de todos los planetas y más<br />
caliente que muchos hornos.<br />
Se cree que las temperaturas son el producto de un efecto de invernadero, siendo el ácido sulfúrico<br />
el absorbente de la energía solar.<br />
Diosa Afrodita para los griegos.
La Tierra
La Luna<br />
La Luna, satélite natural de la Tierra.<br />
Distancia de la Tierra 390,000 millas.<br />
Tiempo se tarda la luz en llegar a nuestro planeta: 2 segs.
Hipótesis para la formación de la Luna, 4.5 billones/años<br />
Fisión: La Luna se separó de la corteza de la Tierra a<br />
consecuencia de la fuerza centrífuga, dejando una cuenca, el<br />
Océano Pacífico. Esto requiriría una fuerza centrífuga enorme.<br />
Fusión: La Luna se formó en otro lugar y eventualmente fué<br />
capturada <strong>por</strong> la gravedad de la Tierra. Esto requiriría una fuerza de<br />
gravedad inmensa <strong>por</strong> parte de la Tierra y una mayor extensión de<br />
la atmósfera de la Tierra, lo que es improbable.<br />
Co-formación: Propone que la tierra y la Luna se formaron al<br />
unísono, donde la Luna se formó del material orbitando alrededor<br />
de la pro-tierra.<br />
- Esta hipótesis no explica adecuadamente la presencia de hierro en l<br />
Luna.
Hipótesis del gran impacto<br />
Azul es hierro (núcleo), rojo y amarillo es material del manto.<br />
1. Objeto impacta.<br />
2. Objeto y pro-tierra se deforman y calientan.<br />
3-8. Parte del manto del objeto se integra a la pro-tierra, el objeto rebota.<br />
Tiempo aprox. 30 minutos.
Etapas del gran impacto<br />
9. El objeto vuelve a chocar con la pro-tierra.<br />
10-12. Gran parte del objeto se incor<strong>por</strong>a a la pro-tierra.<br />
13-16. El núcleo del objeto se incor<strong>por</strong>a a la pro-tierra.<br />
14-16. Todavía hay material terrestre en órbita alrededor de la<br />
Tierra.<br />
La Luna se forma debido a la acreción de estas partículas.
Diagrama del gran impacto
Fases de la colisión (virtual)
Composición general de la geología superficial de la Luna<br />
Satélite Galileo, Dic 1992<br />
Distancia del satélite:<br />
262,000 millas<br />
Rojo: montañas<br />
Azul-amarillo: lava<br />
Zonas azules contienen<br />
mas titanio que las amarillas<br />
Zonas púrpuras: depósitos<br />
piroclásticos
Manto interno posiblemente sea magma.<br />
Marte, el planeta rojo<br />
Núcleo podría ser una combinación de hierro y sulfato de hierro.<br />
Volcanes inactivos.<br />
Evidencia erosión y otras características (hielo en los polos) que significan la pasada<br />
y presente presencia de agua.<br />
Bacterias extremófilas.
Areas de drenaje<br />
Marte, evidencia de agua<br />
Capas de hielo
Satélites e instrumentos para estudiar Marte.<br />
Viking Voyager<br />
Mars Exploration Rover
Planeta mas grande.<br />
Gaseoso (hidrógeno, helio y amonia).<br />
Se cree que tenga un núcleo rocoso.<br />
Composición química de los gases<br />
y variantes en temperatura son los<br />
responsables <strong>por</strong> las variaciones<br />
de los colores de los gases.<br />
Grandes velocidades de los vientos<br />
producen tormentas inmensas de los<br />
gases.<br />
En el 1610, Galileo descubrió sus 4 lunas<br />
(lunas de Galileo).<br />
Para los griegos Júpiter era Zeus, el rey<br />
de los dioses.<br />
Júpiter
Cuatro de las 63 Lunas de Júpiter.<br />
Anillos de Júpiter y sus lunas<br />
Tebe, Metis, Amaltea y Andrastea.
Saturno<br />
Pintura de Saturno, de una de sus Lunas (Mimas).<br />
Gaseoso (hidrógeno, helio, algo de agua, metano y amonia), se cree que tiene un<br />
núcleo sólido.<br />
También contiene partículas de hielo (hielo es utilizado <strong>por</strong> científicos planetarios<br />
cuando se refieren a agua, metano o amonia en estado sólido debido a bajas<br />
temperaturas en el sistema solar exterior).
Saturno<br />
Tiene siete anillos cuyas partículas varían en<br />
tamaño desde milímetros a metros. El anillo<br />
externo es 300,000 kms de ancho. Son bien<br />
finos (2,500 m) y su separación varía<br />
(3,200 kms).<br />
Estas partículas a su vez se componen<br />
principalmente de hielo de agua y partículas<br />
rocosas, sus variaciones en color se deben a<br />
pequeñas variaciones químicas.<br />
En la mitología Zeus era el hijo de Saturno.
Urano<br />
Composición rocosa y diferentes tipos de hielo.<br />
Color azuloso <strong>por</strong> presencia metano en la atmósfera.<br />
Dios de los cielos para los griegos.
Urano<br />
Colores falsos de Urano, indicando diferentes bandas a consecuencia del<br />
rompimiento del metano <strong>por</strong> la luz solar.<br />
Los anillos de radiación de Urano, son bien tenues.<br />
Un campo magnético fuerte que atrapa partículas eléctricas.
Neptuno<br />
Composición de hielo, partículas rocosas, hidrógeno y helio.<br />
Vientos sobre los 2,000 km/h, véase tormenta en el Ecuador.<br />
Color azul se debe a la absorción de luz <strong>por</strong> el metano en su atmósfera.<br />
Dios del mar para los romanos y los griegos (Poseidon).
Plutón<br />
No es considerado un planeta, es parte de la franja Kuiper.<br />
Hielo de agua, nitrógeno, metano, etano, monóxido de carbono y partículas rocosas,<br />
áreas claras compuestas de hielo interplanetario.<br />
Dios de los delicuentes para los griegos y romanos.<br />
Su Luna es Charon.<br />
Foto Telescopio Hubble<br />
Foto de satélite
Comparación de Plutón y su satélite natural Charon con los EU.
Imagen computarizada de la Franja Kuiper.
Lanzado en 1990, reparado en 1993.<br />
Altura órbita 590 km.<br />
Periódo órbita 98 minutos.<br />
Velocidad 16,800 mph.<br />
Telescopio Hubble
Cambio de lentes fotográficos en el Hubble, 1993.
Asteroides<br />
Son fragmentos rocosos que no tienen luz propia y la obtienen al<br />
cruzar nuestra atmósfera (estrellas fugases).<br />
-Al entrar en la atmósfera se le llaman meteoros, nombre que<br />
proviene <strong>por</strong> su estela luminosa-<br />
Los meteoros son pequeños pedazos de cuerpos celestiales cuyo<br />
tamaño puede ser de centímetros a kilómetros y su origen es de<br />
nuestro sistema solar.<br />
Estos cuerpos se va<strong>por</strong>izan o se queman al entrar a nuestra<br />
atmósfera.<br />
-Cuando llegan en grandes cantidades producen lluvias como las<br />
perseidas que ocurren a mediados de agosto-<br />
Se estima que 1,000 toneladas/año de estos cuerpos celestiales<br />
caen a la Tierra.
Asteroides<br />
-Clasificación en base al albedo, composición de la superficie, distribución y<br />
distancia del sol-<br />
Carbonáceos:<br />
- Tipo C, constituyen el 75% de los asteroides y se encuentran en la <strong>por</strong>ción externa<br />
de la franja de asteroides.<br />
- Son oscuros debido a su contenido de hidrocarbonos.<br />
- Son de los asteroides mas antiguos.<br />
Silíceos:<br />
- Tipo S<br />
- Mas brillosos que los Carbonáceos debido a su alta concentración de hierro y<br />
silicatos.<br />
- Se encuentran en la parte media de la franja.<br />
Metálicos:<br />
-Se componen de hierro y niquel.<br />
-Son los mas brillosos y los menos numerosos.<br />
-Se encuentran en la parte interna de la franja.
Ejemplos de diferentes grupos de asteroides.<br />
Se conocen más de 40,000 asteroides.<br />
Asteroides
Asteroides<br />
Matilde (59 kms ancho, 47 kms alto), Gaspra & Ida.<br />
Todos a la misma escala.
Asteroides<br />
Ceres (planeta enano) 950 km de diámetro.
Meteoritos<br />
Cráter del meteorito Barringer, Arizona<br />
http://www.geocities.com/zlipanov/impact_craters/sbarringer-arizona.jpg
Meteoritos<br />
http://www.sciencecentric.com/images/news/dinosaur_extinction_300_196.jpg
Cráter del meteorito de Chicxulub<br />
La cuenca del impacto esta cubierta <strong>por</strong> varios cientos de metros bajo sedimento.<br />
El meteorito, de un diámetro entre 10 y 20 kms, impactó un área rica en azúfre.<br />
El impacto levantó millones de toneladas de azufre y otros materiales en la<br />
atmósfera, cuya nube causó oscuridad <strong>por</strong> varios años.<br />
Esto causó una disminución en las temperaturas lo que inició la extinción de muchas<br />
especies incluyendo los dinosaurios unos 65 m/a.<br />
http://static.guim.co.uk/sys-images/Guardian/Pix/pictures
Cráter del meteorito de Chicxulub<br />
Cráter del meteorito Chicxulub, en la Península de Yucatán, Méjico.<br />
Técnicas:<br />
-Anomalías de gravedad<br />
-Rocas: Cuarzo abrasivo, Tectitas, sumideros (Cenotes)<br />
http://www.geocities.com/zlipanov/impact_craters/chicxulub-mexico.jpg
Tectitas, vidrio natural<br />
Técnicas de estudio<br />
http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/images/chic021.jpg<br />
Anomalías
Técnicas de estudio<br />
Estrata de sedimento entre la frontera del Cretácico-Terciario.<br />
1 cm
Simulación de un impacto.<br />
Meteoritos<br />
Se puede hacer en la playa o piscina.
Efecto de los meteoritos en las especies
Cometas<br />
La palabra cometa proviene del griego cuyo significado es “estrella<br />
cabelluda”.<br />
Los cometas pueden ser fácilmente desplazados de la Nube Oort a causa,<br />
entre otras, del paso de una estrella cercana.<br />
El cometa es atraído <strong>por</strong> la fuerza de gravedad del Sol donde la radiación<br />
solar eva<strong>por</strong>iza el agua, gases congelados y otros constituyentes.<br />
Se forman los dos rabos de los cometas: polvo y gaseoso.<br />
El gas absorbe luz ultravioleta adquiriendo el rabo una color azuloso.<br />
La mayor parte del tiempo los cometas giran alrededor del Sol y regresan<br />
al espacio exterior.
Franja asteroides, cometas, Nube Oort y Franja Kuiper<br />
1 UA= 93,000,000 millas<br />
Cometas se eva<strong>por</strong>an al<br />
sentir radiación solar<br />
Cometas congelados
oca, polvo, H 2 O y gases congelados:<br />
CO 2, NH 3, CH 3OH y CO
Orbita de un cometa
Fragmentos Cometa Shoemaker-Levy 9<br />
Un total de 21 fragmentos (Mayo 1994)<br />
Ver video en:<br />
“You Tube, Comet Shoemaker Levy 9 colliding with Jupiter”
Fragmentos Cometa Shoemaker-Levy 9<br />
El potencial de un impacto con un planeta es real cómo fue demostrado con el<br />
cometa Shoemaker-Levy 9 al impactar Júpiter en Julio del 1994.
Telescopio Hubble<br />
Galileo<br />
Satélites para estudiar el impacto<br />
ROSAT X-Ray<br />
Voyager 2<br />
-A una distancia de 44 UA,<br />
fue programado<br />
para detectar ondas de radio.<br />
Ulysses (solar)
Halley, cada 75 años (1986-2061).<br />
Orbitas cometas<br />
Cometa periodo corto (órbita de 200 años o menos).<br />
Otros pasan una sola vez <strong>por</strong> nuestro sistema.<br />
Ocasionalmente son atrapados <strong>por</strong> la gravedad de Júpiter y continúan sus visitas en<br />
nuestro sistema (Cometa Halley) hasta que finalmente se eva<strong>por</strong>an.
-El más observado del siglo 20.<br />
-Más brilloso <strong>por</strong> varias décadas.<br />
-Fue visible sin necesidad de<br />
telescopio <strong>por</strong> casi 2 años.<br />
-Distancia de 1.3 UA de la tierra.<br />
-Se va a observar hasta el 2020<br />
con grandes telescopios<br />
-Regresa en el año 4,530.<br />
Cometa Hale-Bopp-29
“Black Holes”<br />
Un hoyo negro es una región en el espacio donde la fuerza gravitacional<br />
es tan fuerte que nada escapa de el, inclusive la luz.<br />
Todo material cercano es atraído a altas velocidades, causando un<br />
aumento en su temperatura, emitiendo rayos-X, los que se utilizan para<br />
detectar los hoyos negros.<br />
Evidencias de un hoyo negro: fuerza gravedad alta, deformación de un<br />
rayo de luz y altas temperaturas.<br />
Se forman cuando:<br />
1. Mientras la estrella esta quemando su combustible, crea una fuerza<br />
hacia el exterior que contrarresta la fuerza hacia el interior de la<br />
gravedad.<br />
2. Cuando se le acaba su fuente de energía nuclear, no puede so<strong>por</strong>tar su<br />
propio peso y colapsa a consecuencia de su propia fuerza gravitacional.
“Black Holes”<br />
(Galaxia Perseos)<br />
Satélite-telescopio de rayos-X Chandra.<br />
Las ondas de sonido, producto del colapsamiento y explosiones estelares del hoyo<br />
negro, han calentado las áreas adyacentes.<br />
El calor evita el nacimiento de estrellas a una distancia de unos 300,000 años luz.<br />
Astrónomos lo comparan de esta manera: “En términos relativos es cómo si una<br />
fuente de calor del tamaño de una uña afecte una región del tamaño de la tierra”.
Estadísticas<br />
Worldbook@NASA o http://www.nasa.gov/worldbook
MAREAS
Rango de las mareas
Marea alta y marea baja<br />
Distancia entre ambos (perigeo-cerca- y apogeo), ángulos<br />
inclinación de la Tierra (23.5º) y la Luna (6.68º), diferencia en<br />
gravedad, batimetría, forma de cuencas oceánicas, cantidad de<br />
agua en las mismas, forma de una costa o bahía, fuerza centrífuga,<br />
Coriolis, fases de la Luna, etc.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Spingtide.jpg/180px-Spingtide.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/Neaptide.jpg/180px-Neaptide.jpg
Inclinación de la tierra
Fases de la Luna<br />
Luna nueva (negra) no se ve.<br />
1. Luna nueva visible (creciente)<br />
2. Primer cuarto creciente<br />
3. Luna gibada creciente<br />
4. Luna llena (indica la mitad<br />
del mes lunar-14 días, 18 horas)<br />
5. Luna gibada menguante<br />
6. Tercer cuarto menguante<br />
7. Luna vieja (menguante)<br />
Intervalo de marea alta (spring)<br />
y baja (neap) son cada 7 días.
Fases virtuales de la Luna<br />
(De un punto estacionario en la tierra, gira de Este a Oeste)<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/Lunar_libration_with_phase_Oct_2007.gif
Fases de la Luna y las mareas (virtual)<br />
3rst quarter, NEAP<br />
1rst quarter, NEAP<br />
Luna LLena<br />
Luna en su perigeo, la variación aumenta. Si ocurre en “spring tides”, las mareas serían bien altas.<br />
Luna en su apogeo, la variación disminuye. Si ocurre durante “neap tides”, las mareas serían bien bajas.
Una marea alta y una baja.<br />
Dos mareas altas y dos<br />
bajas son aprox.<br />
de la misma amplitud.<br />
Patrones de las mareas<br />
Si la altura de las dos<br />
mareas altas y las dos<br />
bajas difieren en amplitud.
Patrón general de las mareas<br />
(Dos altas y dos<br />
Bajas de aprox.<br />
la misma altura)<br />
(Una alta<br />
y una baja)<br />
(Dos altas y dos bajas que<br />
difieren en la altura)
Tablas de mareas (Tide tables)<br />
En la costa sur las mareas son semi-diurnas.<br />
Tablas de la marea (semi-diurna combinada) para la estación<br />
localizada en La Puntilla, San Juan (USCG).
Variaciones de la marea en la Bahía de Fundy
Variaciones de mareas en otros países<br />
Isla Coiba, Pánama Londres<br />
Nueva Zelandia
Mareas cómo fuente energética<br />
Del océano podemos obtener dos tipos de energía:<br />
-Termal (gradientes en temperatura-OTEC).<br />
-Mecánica (olas y mareas).
Zona inter-marea<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Intertide_zonation<br />
Zonas ecológicas de las mareas<br />
http://farm4.static.flickr.com
Puntos anfidrómicos<br />
En una tierra sin rotación las mareas serían ondas estacionarias y tendrían la forma<br />
de seiches, esto es, un movimiento hacia adelante y atras del agua alternado con<br />
puntos de no movimiento vertical (nodos).<br />
El seische ocurre en ciertos cuerpos de agua de cuencas largas y angostas.<br />
En una tierra con rotación la onda de marea se transforma en un movimiento<br />
alrededor de puntos sin movimientos verticales conocidos como puntos anfidrómicos.<br />
Véase la rotación del rojo (mayor elevación), alrededor del amarillo.
Puntos anfidrómicos<br />
Ocurren a consecuencia de la fuerza de Coriolis y la interferencia de<br />
las cuencas oceánicas y los extremos de los continentes con el<br />
desplazamiento de las mareas.<br />
Se crea un patrón de olas que rota alrededor de estos puntos.<br />
En estos puntos anfidrómicos no hay casi movimiento vertical.<br />
Sin embargo hay corrientes de marea, ya que el nivel del agua en<br />
ambos lado del punto anfidrómico no es el mismo.
Amplitud de mareas, líneas de co-mareas (fases constantes de<br />
mareas) y puntos anfidrómicos<br />
Semi-diurna: en 12hrs, una alta y una baja<br />
8<br />
10<br />
11<br />
6<br />
0<br />
2<br />
4
Efecto Coriolis<br />
Todo objeto en el H.N. en movimiento del Ecuador hacia los polo gira a favor<br />
manecillas del reloj.<br />
Todo objeto en el H.S, en movimiento del Ecuador hacia los polos gira en contra de<br />
las manecillas del reloj.
Instrumentos para medir mareas
Avances en la tecnología
ECLIPSES
El sol es<br />
parcialmente<br />
obscurecido.<br />
El sol es<br />
obscurecido<br />
Completamente<br />
<strong>por</strong> la Luna.<br />
Eclipse solares
Ocurre durante Luna nueva.<br />
Eclipse solar total<br />
La Luna esta en su perigeo, cerca de la Tierra.
Ocurre durante Luna nueva.<br />
Eclipse solar anular<br />
La Luna esta en su apogeo, lejos de la Tierra.
Ocurre durante Luna nueva.<br />
Eclipse solar anular parcial<br />
La Luna y el Sol no están completamente alineados.
Eclipse lunar<br />
Luna llena pasa a lo largo de la sombra de la tierra.<br />
La Luna, el Sol y la Tierra están alineados.
Eclipse lunar parcial<br />
Eclipse lunar total<br />
Eclipses lunares<br />
El Sol y la Luna se ven<br />
Eclipse lunar<br />
anular
Eclipse parcial de la Luna<br />
La Luna pasa a través de la penumbra de la tierra.
Toda la Luna entra al umbra.<br />
Eclipse total de la Luna
TECTONICA
Terremoto Sábado 13, 2009<br />
Magnitude 5.1 - PUERTO RICO REGION<br />
2009 June 13 16:12:30 UTC<br />
Earthquake Details<br />
Magnitude5.1<br />
(Preliminary magnitude — update expected within 15 minutes)<br />
Date-Time<br />
Saturday, June 13, 2009 at 16:12:30 UTC<br />
Saturday, June 13, 2009 at 12:12:30 PM at epicenter<br />
Location19.200°N, 66.510°W<br />
Depth20 km (12.4 miles) set by location program<br />
RegionPUERTO RICO REGION<br />
Distances<br />
82 km (51 miles) N (359°) from Tierras Nuevas Poniente, PR<br />
83 km (52 miles) N (2°) from Barceloneta, PR<br />
83 km (52 miles) N (4°) from Garrochales, PR<br />
85 km (53 miles) N (352°) from Vega Baja, PR<br />
96 km (60 miles) NNW (337°) from Bayamón, PR<br />
100 km (62 miles) NNW (332°) from San Juan, PR<br />
Location UncertaintyError estimate not available<br />
ParametersNST=010, Nph=010, Dmin=0 km, Rmss=0.98 sec, Gp=140°,<br />
M-type="moment" magnitude from initial P wave (tsuboi method) (Mi/Mwp), Version=A<br />
Source<br />
NOAA Pacific Tsunami Warning Center<br />
Event IDpt09164001<br />
This is a computer-generated message -- this event has not yet been reviewed by a seismologist.<br />
Did you feel it? Re<strong>por</strong>t shaking and damage at your location. You can also view a map displaying accumulated data from your re<strong>por</strong>t and<br />
others.<br />
Preliminary Earthquake Re<strong>por</strong>t<br />
NOAA Pacific Tsunami Warning Center
Terremoto Sábado 13, 2009<br />
To: Puerto Rico and Virgin Islands coastal regions<br />
From: NOAA/NWS/West Coast and Alaska Tsunami Warning Center<br />
Subject: Tsunami Information Statement issued 06/13/2009 at 12:16PM<br />
AST<br />
At 12:13 PM Atlantic Standard Time on June 13, an earthquake with<br />
preliminary magnitude 4.5 occurred 60 miles/97 Km northeast of Mayaguez,<br />
Puerto Rico.<br />
The magnitude is such that a tsunami WILL NOT be generated. This will be<br />
the only WCATWC message issued for this event.<br />
The location and magnitude are based on preliminary information. Further<br />
information will be issued by the United States Geological Survey or the<br />
appropriate regional seismic network.<br />
Link to Standard Information Statement<br />
Link to XML/CAP Message<br />
Link to Printable Message
Localidad del terremoto
Placas Tectónicas<br />
Pérmico<br />
300 millones de años<br />
Jurásico<br />
150 millones de años<br />
Era presente<br />
Tríasico<br />
250 millones de años<br />
Cretácico<br />
70 millones de años
Placas tectónicas.
Fronteras tectónicas oceánicas
Desplazamiento placas tectónicas<br />
América del Norte<br />
Caribe<br />
P.R.
Divergencia<br />
Formación de la fisura del Atlantico.<br />
Valle de divergencia<br />
Valle de divergencia
Divergencia<br />
Hierro, manganeso,<br />
zinc, azufre y cobre que<br />
percolan en el basalto.<br />
26°C<br />
(79°F)<br />
400°C(750°F)<br />
>4,000m<br />
2°C (36°F)
Grieta geotermal (“smokers”)<br />
Existe un ecosistema donde las bacterias<br />
son la base en la cadena alimenticia.<br />
Bacterias quimo sintéticas.
Grieta geotermal (“smokers”)<br />
Bacterias utilizan el sulfuro de hidrógeno cómo fuente energética.<br />
Los nutrientes de esta fuente energética es el alimento de los gusanos.<br />
Las bacterias utilizan sustancias de los gusanos para sintetizar el sulfuro.
Transformación
Convergencia oceánica-continental<br />
NAZCA<br />
Resultado de la convergencia, los Andes
Convergencia continental-continental
Convergencia oceánica-oceánica
Deslizamientos
Deslizamientos<br />
Largo anfiteatro unos 55 km.<br />
Distancia de la costa 40 km.<br />
Profundidad de 3,200 m.<br />
Deslizamiento de 1,500 km 3 de sedimento.<br />
Depresión de unos 10 x 5 km.
Deslizamientos
Modelo del Pacífico: La placa del Caribe surge durante el Jurásico (200<br />
a 150 millones/a) cerca de las Galápagos.
Modelo Alterno: La placa del Caribe proviene de una inter-placa<br />
entre Sur y Norte América durante el Triásico-Jurásico (250 a 150<br />
millones/a).
Independientemente del modelo utilizado ambos concuerdan desde el<br />
Cenozoico (70 millones/a).<br />
15 mm/a<br />
Movimiento placa<br />
del Caribe<br />
18 mm/a<br />
20 mm/a<br />
16 mm/a<br />
Convergencia<br />
Puntos de agarre son áreas<br />
de corteza oceánica bien gruesas, > 10km. (promedio son 5km).
SISMOLOGIA
Terremotos<br />
Origen:<br />
1. Punto en el interior de la tierra donde se originan es foco o<br />
hipocentro.<br />
2. Punto en la superficie de la tierra es epicentro.<br />
3. Fondo del mar, Tsunamis.<br />
La mayoría ocurren entre la superficie y 70 Km, algunos hasta 700<br />
km profundidad.
Terremotos
Terremotos<br />
Un terremoto o sismo es un movimiento repentino de la corteza<br />
terrestre.<br />
Causas:<br />
1. Terremotos volcánicos: subida del magma hacia la superficie.<br />
2. Provocados <strong>por</strong> el hombre.<br />
3. Origen tectónico.<br />
Qué produce un terremoto tectónico?<br />
1. Si durante el proceso de deformación del material llega a su<br />
punto límite se produce una fractura y se libera parte de la energía<br />
en forma de vibraciones.<br />
2. Desplazamiento entre 2 fallas.<br />
3. Movimiento entre placas tectónicas.
Tipos de movimiento de fallas que pueden provocar un terremoto<br />
-Inversa (Reverse)<br />
-Compresión<br />
-Normal (Normal)<br />
-Tracción<br />
-Desgarre (Transform)<br />
-Cizallamiento
Ondas sísmicas de un terremoto<br />
P: Primarias (longitudinales): dilatan y comprimen. Viajan en gases,<br />
sólidos y líquidos, velocidad de 1450 m/s agua, 5,000 m/s granito.<br />
S: Secundarias (transversales): mueven la roca para arriba o abajo.<br />
-Velocidad aproximada de 60% menos que las primarias.<br />
-No viajan en líquidos y gases <strong>por</strong> que estos no aguantan el “shear<br />
stress” (deformación <strong>por</strong> tensión) de las ondas secundarias.
Ondas sísmicas de un terremoto<br />
Ondas Love (L): mueven la superficie terrestre de lado a lado, solo<br />
viajan en la superficie terrestre y se mueven en forma concéntrica<br />
desde el epicentro<br />
Ondas Rayleigh (R): se desplazan cómo las moléculas de agua en<br />
el océano, mueven la corteza hacia arriba y hacia abajo y hacia los<br />
lados, en la misma dirección en que la onda se mueve.<br />
Aunque son las últimas en llegar ( R & L) causan mucho daño en<br />
terremotos grandes debido al tipo de desplazamiento de la onda en<br />
la superficie y el movimiento provocado en las estructuras.
Licuefacción
Licuefacción
Uso ondas sísmicas para estudiar la estructura de la tierra<br />
Velocidad de las ondas sísmicas a través de las diferentes capas de<br />
la tierra.<br />
Ondas S no pueden penetrar mas de 3,000 kms
Tecnología sísmica
Distancia entre estación y epicentro<br />
Conociendo el tiempo entre una onda P y una S se determina la<br />
distancia entre ambos puntos.
Dirección del terremoto<br />
100 millas<br />
Epicentro<br />
80 millas<br />
50 millas
Intensidad<br />
Midiendo la amplitud en mm desde el punto de equilibrio hacia<br />
arriba, se determina la intensidad de las ondas P (primarias), S<br />
(secundarias) y L (superficie). Se mide la onda más alta, sin<br />
im<strong>por</strong>tar el tipo de onda.<br />
Punto 0
Escala Richter<br />
Mide la cantidad de energía liberada durante un sismo y lo clasifica<br />
<strong>por</strong> un número, la magnitud se determina en la gráfica del<br />
sismógrafo.
Escala Mercalli<br />
Una medida de los efectos del terremoto, calculada a partir de<br />
modificaciones en el suelo y daños a estructuras.
Terremotos en Puerto Rico<br />
Mayaguez, 11 de Octubre de 1918, 10:00 AM.<br />
Intensidad de 7.5 en la escala Richter, epicentro Canal de la Mona.<br />
Unos 116 muertos, 241 heridos, millones en pérdidas.
Terremotos en Puerto Rico<br />
Se calcula que el Tsunami afectó la costa nor-oeste unos 5 minutos<br />
luego del temblor.<br />
Cerca del área de Punta Agujerada, entre Mayaguez y Aguadilla, la<br />
altura se calculó en 6 m de altura.
Terremotos en Puerto Rico<br />
Técnica de “Side-Looking Airborne Radar” (SLAR).<br />
Mayo 1987, altura vuelo 8,230 metros.<br />
Escala: 1:250,000.
Terremotos en Puerto Rico<br />
Fallas determinadas <strong>por</strong> interpretación de alineamientos en el<br />
mapa.<br />
Técnica de “Side-Looking Airborne Radar” (SLAR).
Alineamientos de epicentros desde el 1990 al 2007<br />
National Earthquake Information Center of the<br />
USGS and the Advanced National Seismic System (ANSS)<br />
Epicentros identificados desde 1990 al 2007<br />
Llanos<br />
Intermedios<br />
Profundos
Epicentros para Mayo 26, 2009<br />
Zulu time o Univerval Time<br />
Coordinated (UTC)<br />
18:00<br />
-5 hrs (Eastern Standard Time)<br />
________<br />
13:00 hrs<br />
-12 hrs<br />
________<br />
1:00PM, local time
Terremoto Martinica, Nov 29 2007 (Re<strong>por</strong>te 3:53:13 PM)<br />
USGS-Earthquake Hazard Program<br />
ANSS-Advanced National Seismic System
Terremoto Martinica, Nov 29 2007 (Re<strong>por</strong>te 3:53:13 PM)<br />
USGS & ANSS<br />
Magnitude 7.4<br />
Date-Time Thursday, November 29, 2007 at 15:53:13 UTC<br />
Thursday, November 29, 2007 at 03:00:13PM at epicenter<br />
Time of Earthquake in other Time Zones<br />
Location 14.951°N, 61.241°W<br />
Depth 143.1 km (88.9 miles)<br />
Region MARTINIQUE REGION, WINDWARD ISLANDS<br />
Distances 23 km (14 miles) NNW (332°) from Le Morne-Rouge, Saint-Pierre,<br />
Martinique<br />
23 km (14 miles) NW (306°) from Le Lorrain, La Trinité, Martinique<br />
24 km (15 miles) NNW (344°) from Saint-Pierre, Saint-Pierre, Martinique<br />
42 km (26 miles) SSE (159°) from ROSEAU, Dominica<br />
631 km (392 miles) SE (124°) from Bayamon, PR<br />
641 km (399 miles) SE (126°) from San Juan, PR<br />
Location Uncertainty horizontal +/- 4.3 km (2.7 miles); depth +/- 6.6 km (4.1 miles)<br />
Parameters Nst=202, Nph=202, Dmin=268.1 km, Rmss=0.8 sec, Gp= 40°,<br />
M-type=moment magnitude (Mw), Version=7<br />
Source USGS NEIC (WDCS-D)<br />
Event ID us2007kha5
Re<strong>por</strong>te del Alaska Tsunami Warning Center (3:53:13 PM)<br />
to: U.S. and Canadian Atlantic, and Gulf of Mexico coastal regions<br />
From: NOAA/NWS/West Coast and Alaska Tsunami Warning Center (Experimental Web Product)<br />
Subject: Tsunami Information Statement #1 issued 11/29/2007 at 3:53PM AST<br />
A strong earthquake has occurred, but a tsunami IS NOT expected along the coasts of Puerto<br />
Rico, the Virgin Islands, U.S. Atlantic and Gulf of Mexico states, and Eastern Canadian provinces.<br />
NO tsunami warning or watch is in effect for these areas.<br />
Based on the depth of the earthquake within the earth, a widespread damaging tsunami IS NOT<br />
expected along the Puerto Rico, Virgin Islands, U.S. Atlantic, Eastern Canadian and Gulf of<br />
Mexico coasts. At coastal locations which have experienced strong ground shaking, local<br />
tsunamis are possible due to underwater landslides.<br />
At 3:00 PM Atlantic Standard Time on November 29, an earthquake with preliminary magnitude<br />
7.3 occurred near the Windward Islands, Caribbean Sea. (Refer to the United States Geological<br />
Survey for official earthquake parameters.)<br />
The Pacific Tsunami Warning Center in Ewa Beach, Hawaii will issue messages for areas in the<br />
Caribbean outside Puerto Rico and the Virgin Islands.<br />
This will be the only statement issued for this event by the West Coast/Alaska Tsunami Warning<br />
Center unless conditions warrant. See the WCATWC web site for basic tsunami information,<br />
safety rules, and a tsunami travel time map and table. (NOTE: Travel time maps and tables<br />
indicate forecasted times only, not that a wave was generated.)
Proyecto PROBES<br />
Puerto Rico Ocean Bottom Earthquake Survey
Terremoto y Tsunami de Indonesia, Diciembre 2004
Terremoto y Tsunami de Indonesia
Desplazamiento del Tsunami
Terremoto y Tsunami de Indonesia<br />
Cresta del tsunami de este modelo es de 8 m, luego de 30 minutos<br />
del terremoto.
Terremoto y Tsunami de Indonesia
Prevención de Tsunamis<br />
Alaska Tsunami Warning Center (ATWC).<br />
Pacific Tsunami Warning Center (PTWC).<br />
Deep Ocean Assessment and Re<strong>por</strong>ting of Tsunamis (DART).
Prevención de Tsunamis<br />
Sistema DART de boyas
Alaska and Pacific Warning Centers
CLASIFICACION DE VOLCANES
Fango<br />
Cono en forma de volcán de barro y fango, 1-2 m.<br />
Mezcla de agua caliente y sedimento fino.
Hornitos<br />
Pequeños conos de lava que surgen a lo largo de alguna grieta en<br />
la superficie de una gran masa de lava que se ha enfriado en la<br />
superficie terrestre.
Caldera<br />
Depresión circular en el tope del volcán.<br />
Se forma cuando la magma es expulsada de una reserva superficial<br />
de magma.<br />
Provoca la pérdida de so<strong>por</strong>te estructural a las rocas de la<br />
superficie y estas colapsan formando las depresiones.<br />
Ej. Alaska, 10 Km diámetro, 500 a 1000 m profundidad.
Maar<br />
Un cráter de bajo relieve y ancho.<br />
Las explosiones son causadas <strong>por</strong> el calentamiento y el hervir de<br />
agua subterránea.<br />
A menudo se llenan de agua y forman lagos.<br />
Ej. Alaska, 100 m profundidad y 300 m diámetro.
Estratovolcano<br />
Volcanes cónicos, laderas inclinadas, son formados <strong>por</strong> erupción de<br />
lava y explosiones piroclásticas.<br />
Pueden tener varias aberturas en las laderas.<br />
Ej. Alaska (Valley of Ten Thousands Smokes, National Park).
Escudo<br />
Pendientes anchas y ángulos suaves.<br />
Se forman de la erupción de lava basáltica.<br />
Volcanes más grandes de la tierra.<br />
Ej. Mauna Loa en Hawaii.
Escudo<br />
Mauna Loa, Hawaii<br />
Volcán Mauna Loa
Protuberancia<br />
Formados <strong>por</strong> el desplazamiento de lava bien viscosa.<br />
La lava es muy viscosa para poder moverse lejos del volcán.
TIPOS DE ERUPCIÓN O EXPLOSIÓN
Efusiva<br />
Desplazamiento no violento de lava basáltica a lo largo del terreno.<br />
Kilauea, 1984
Almohadillas basálticas (pillow lava)<br />
Cuando el basalto erupciona en el fondo marino.<br />
Ej. Almohadillas Basálticas cerca peaje en Salinas, P.R.<br />
Costa este del volcán Kilauea
A’ a’ (se pronuncia “ah-ah”).<br />
Desplazamiento de lava con una alta concentración de pedazos<br />
afilados de roca.<br />
La parte interna de esta lava es más caliente que la superficie<br />
donde se encuentran estos fragmentos.<br />
Cuando se endurece forma una superficie espinosa, haciendo el<br />
caminar bien difícil.
Pahoehoe<br />
Lava basáltica de lento desplazamiento.<br />
Adquiere forma de lóbulos, con una superficie bien suave brillosa.<br />
Kilauea, 1990.
Estromboliana<br />
Explosiones intermitentes y salida de lava basáltica de un solo<br />
cráter.<br />
Los fragmentos de bloques volcánicos parcialmente derretidos<br />
toman una forma redondeada mientras se desplazan en el aire.<br />
Ej. Volcán Estrómboli en la Isla Estrómboli en el Mediterráneo,<br />
1969.
Piroclástica<br />
Mayón, Filipinas, 1984<br />
Extremadamente violenta.<br />
Genera flujo de ceniza, fragmentos de rocas y gas volcánico.<br />
Adquieren velocidades sobre los 100 Km., 500º C.
Piroclástica<br />
Mont Pelée, Martinica.<br />
1902, >30,000 muertos, un solo sobreviviente
Piroclástica<br />
Soufriere, Montserrat<br />
Erupciones en 1995 y 1996.<br />
En el 1997 murieron unas 20 personas.<br />
Su capital Plymouth ha sido completamente destruída y evacuada.<br />
Población de la capital para el 1995: 4,000 personas.
Pliniana<br />
Spurr, Alaska, 1992<br />
Inmensas explosiones que forman columnas de tefra y gas que<br />
alcanzan alturas hasta la estratosfera (>18 kms).
Freática<br />
St. Helens, 1984<br />
Violenta ( explosión de va<strong>por</strong>, agua, ceniza, bloques, etc.).<br />
Producidas <strong>por</strong> agua hervida (1,170º C) <strong>por</strong> el magma.
Geyser<br />
A consecuencia de agua subterránea en un espacio restringido tal<br />
como una fractura.<br />
1. Un aumento en temperatura hierve el agua.<br />
2. El va<strong>por</strong> resultante empuja el agua en la parte superior de la<br />
fractura hacia la superficie.<br />
3. Se libera la presión causada <strong>por</strong> el va<strong>por</strong> y el ciclo se repite.<br />
Ej. Yellowstone National Park, 1983
Fumarolas<br />
Expulsión de va<strong>por</strong> a través de grietas.
AVALANCHAS DE FRAGMENTOS IGNEOS
Lahar<br />
Término Indonesio, un rápido flujo de la combinación de pedazos de rocas y agua<br />
que se origina en la pendiente de un volcán.<br />
Se pueden formar de varias maneras<br />
1. Derretimiento rápido de nieve y hielo <strong>por</strong> flujos piroclásticos.<br />
2. Lluvia intensa en depósitos inestables de roca volcánica.<br />
3. El rompimiento de una represa construida <strong>por</strong> depósitos volcánicos.<br />
4. Consecuencia de avalanchas de rocas en la ladera del volcán.<br />
Río Guali, Colombia
Lahar<br />
Río Lagunillas, Colombia, 1985.<br />
Después de 5 horas de la erupción del Volcán Nevado del Ruiz.<br />
Desplazamiento de más de 100 Km.<br />
Sobre 23,000 personas muertas & más de 5,000 heridas.<br />
Sobrevivientes 5,300 personas.<br />
El pueblo de Armero estaba en el centro de la foto.
Relación entre volcanes, terremotos y flujo de calor tectónico
TECNOLOGIA EN VULCANOLOGIA
Volcano Disaster Assistance Program (VDAP),1986:<br />
Comprendiendo que el desastre del Nevado Ruiz pudo ser evitado se<br />
crea el VDAP con ayuda económica del USGS y el USAID.<br />
Países pobres no pueden mantener instrumentos de predicción de<br />
erupciones.<br />
La experiencia de los vulcanólogos del USGS.<br />
El proyecto comprende:<br />
1. Instalar observatorios <strong>por</strong>tátiles en cualquier país.<br />
2. Entrenar científicos en el monitoreo de la actividad volcánica.<br />
3. Publicaciones en el idioma del país afectado.
Volcano Disaster Assistance Program (VDAP):<br />
Parámetros predecir y estudiar erupciones volcánicas<br />
Medidas de cambios de movimientos verticales y horizontales en las<br />
laderas de los volcanes, tomadas a través del GPS.<br />
Análisis de las características de las ondas sísmicas.<br />
Corriente electrostática a consecuencia de cenizas volcánicas.<br />
Fluctuaciones en la presión atmosférica <strong>por</strong> las erupciones.<br />
Imágenes termales sobre el volcán.<br />
El monitoreo continuo de emisiones de gases.
U S GEOLOGICAL SURVEY: VDAP<br />
U.S. International Volcano Disaster Assistance Program (VDAP)<br />
Parámetros estudiados en volcanes<br />
EDM<br />
Electronic Distance Meters<br />
RSAM<br />
Real-Time Seismic-Amplitude<br />
Measurement<br />
TILT<br />
Vertical Deformation and<br />
Ground Tilt<br />
GAS FLUX<br />
Gas concentrations such as<br />
Sulfur Dioxide
Beneficio de los volcanes<br />
Formación y extensión de<br />
la corteza terrestre<br />
Energía geotermal<br />
Fertilizantes<br />
Productos industriales y<br />
de construcción<br />
Ecoturismo<br />
Recursos mineros (azufre, plomo,<br />
y metales preciosos)<br />
Hidrógeno (se mezcla con va<strong>por</strong>,<br />
como parte del ciclo del agua)<br />
Dióxido de carbono (esencial en<br />
la fotosíntesis, pero aumenta la<br />
temperatura global)
Relación entre volcanes, terremotos y flujo de calor tectónico
CLIMA
Clima<br />
Combinación de diferentes elementos meteorológicos en una<br />
región dada <strong>por</strong> largos periódos de tiempo (promedio 30 años)<br />
Factores utilizados para describir el clima:<br />
Terreno, posición geográfica, altitud, precipitación, viento,<br />
temperatura, etc<br />
Tiempo<br />
Todos los parámetros atmosféricos que ocurren en una parte de la<br />
atmósfera en un tiempo dado (cambios de día a día)<br />
Estos parámetros ocurren en la troposfera.
Clasificación mundial del clima<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/ClimateMapWorld.png/350px-
Masas de aire afectan el clima<br />
(Clasificación Bergeron)<br />
Contenido de humedad<br />
1.Masas de aire continental secas: c<br />
2. Masas de aire marítimas humedas: m<br />
Características termales de su fuente de origen<br />
1.Tropical: T<br />
2. Polar: P<br />
3.Artico: A<br />
4.Monsón: M<br />
5. Ecuatorial: E<br />
6. Aire a nivel superior: S<br />
Establildad atmosférica<br />
1.El aire es mas frío que la superficie bajo el: K<br />
2. El aire es mas caliente que la superficie bajo el: W
Clasificación Bergeron de las masas de aire<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/Air_masses_2.jpg
Temperaturas superficiales
Precipitación<br />
El producto de la condensación del va<strong>por</strong> de agua atmosférico que<br />
es depositado en la superficie de la tierra.<br />
Ocurre cuando la atmósfera se satura con el va<strong>por</strong> de agua y esta<br />
agua se condensa provocando una precipitación.<br />
Tipos de precipitación:<br />
-Llovizna<br />
-Lluvia<br />
-Lluvia congelada<br />
-Nieve<br />
-Granizo
Precipitación líquida.<br />
Lluvia<br />
Es la condensación del va<strong>por</strong> de agua en la atmósfera<br />
Las gotas formadas son pesadas y caen a la superficie.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Rain_ot_ocean_beach.jpg/250px-
Llovizna<br />
Gotas de un diámetro menor .5 mm (.02 pulg).<br />
Muchas veces esta llovizna se eva<strong>por</strong>a antes de llegar a la superficie.<br />
http://hikearizona.com/t2002/tuc/chiricahua/sentinel/38.JPG
Lluvia congelada<br />
Se desarrolla cuando la precipitación de nieve se encuentra con un frente caliente.<br />
Se derrite y se convierte en lluvia.<br />
Vuelve a pasar <strong>por</strong> un frente frío y pero las gotas no se congelan.<br />
Cuando las gotas superfrías llegan al suelo (con una temperatura de 0 o C) forman<br />
una cubierta fina de hielo.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/13/Freezing_grass.jpg/800px-
Granizo<br />
Gotas superfrías se congelan al entrar en contacto con un núcleo de polvo a tierra.<br />
El viento de la tormenta lleva el granizo hacia la parte superior de la nube.<br />
El viento se disipa y el granizo cae en otro vórtice de viento y se eleva otra vez.<br />
El granizo aumenta en tamaño cada vez que sube.<br />
Cuando es muy pesado para que el vórtice lo resista esta cae.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/94/Granizo.jpg/180px-Granizo.jpg
Nieve<br />
Agua congelada cristalina, que consiste de cristales de nieve.<br />
Es un material granular con una estructura abierta y suave.<br />
Se convierte en un material comprimido si hay presión externa.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ac/Tree_covered_with_snow.jpg/800px-
Cristales de nieve<br />
Se cree que no hay cristales de nieve idénticos. Es bien difícil que dos objetos macroscópicos<br />
Tengan una estructura molecular idéntica, sin embargo no hay ninguna ley científica que lo evite.<br />
Dos cristales pudieran ser idénticos su sus ambientes de desarrollo son similares.<br />
La Sociedad Americana de Meteorología re<strong>por</strong>tó en el 1988 cristales idénticos descubiertos <strong>por</strong><br />
Nancy Knight del Centro Nacional De Investigaciones Atmosféricas.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f2/Snowflake_-_
Clasificación básica de las cuatro familias de nubes<br />
(Servicio Nacional de Meteorología)<br />
Cirros (hebra de pelo)<br />
Sobre 6,000 m<br />
Finas con tonalidades blancas y se<br />
componen de cristales de hielo.<br />
Crean colores al sol estar en el<br />
horizonte.<br />
Ocurren en buen tiempo y se<br />
alinean en dirección del viento.<br />
http://www.sciencedaily.com/images/2007/11/071102152636.jpg
El tope llega > 18,000m<br />
“Bolitas” de algodón<br />
Cúmulos<br />
Indican el movimiento termal del aire en la atmósfera<br />
El nivel donde ocurre condensación y formación de la nube se indica <strong>por</strong> la<br />
base plana de la nube.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/Cumulus-1.JPG/800px-Cumulus-1.JPG
Palabra latina significa lluvia<br />
Se forman entre 2,100 a 4,600 m.<br />
Nimbus<br />
Mientras las nubes aumentan su tamaño y comienza la precipitación estas tienden a<br />
desplazarse hacia el suelo.<br />
http://www.edmondho.com/nimbus/images/cloud.jpg
Estratos<br />
Estrato es la palabra latina para capa o sábana.<br />
Una nube que cubre el cielo sin ninguna característica<br />
Color gris oscuro.<br />
La base de la nube esta solo a cientos de m del suelo<br />
Si llegan al suelo en las montañas se le llama neblina.<br />
Cuando la neblina sube del peso <strong>por</strong> el calentamiento se convierte en estratos.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d1/Stratus-Opacus-Uniformis.jpg/800px-
Una nube en contacto con la superficie<br />
Neblina<br />
La parte superior de la nube podría no considerarse neblina, mientras que la parte en<br />
contacto con la superficie sería neblina.<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0e/GGB_in_fog_2007_edit.jpg/800px-
Procesos forman nubes<br />
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/mountains.jpg
Calentamiento <strong>por</strong> radiación solar.<br />
El aire caliente, al ser mas denso,<br />
sube, se expande y enfría.<br />
Al subir va de un area de alta presion<br />
a una de baja presion.<br />
Calentamiento de la superficie<br />
Cuando la temperatura del va<strong>por</strong> adquiere<br />
su “dew point temperature” se condensa.<br />
-La temperatura a la cual el aire tiene que<br />
enfriarse para que el va<strong>por</strong> de agua se<br />
condense en agua-<br />
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/risingAir.jpg
Montañas<br />
Cuando el aire sopla sobre una cadena de montañas, el aire sube,<br />
se enfría y se condensa.<br />
Esto produce un proceso natural llamado “sombras de lluvia”.<br />
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/mountains.jpg
Frentes<br />
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/Fronts.jpg
Convergencia<br />
Si hay convergencia en una localidad cerca de la superficie:<br />
-El aire no puede “amontonarse”.<br />
-El aire no puede ir hacia abajo, esta la<br />
superficie terrestre.<br />
-El aire tiene que subir.<br />
Puede dar origen al centro de un huracán.<br />
http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter6/graphics/lift_converge.jpg
Por que ocurre convergencia?<br />
En un sistema de baja presión el aire fluye hacia y alrededor del<br />
área con la menor presión.<br />
El aire que converge tiene que ir hacia algún lugar, <strong>por</strong> lo tanto sube<br />
y se forman nubes.<br />
El aire se mueve de aquella zona con mas moléculas (presión alta)<br />
a la zona con menos moléculas (presión baja)<br />
Ejemplo clásico, el de un globo lleno de aire.
De la misma manera que finaliza un día en P. R., también finalizamos este taller en<br />
<strong>ciencias</strong> <strong>terrestres</strong>, gracias <strong>por</strong> haber asistido.