sábado, 15 junio, 2024
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De dinosaurios y viajeros estelares: la travesía de la Tierra a través del cosmos (2)

Un viaje sin fin alrededor de la Vía Láctea

Nuestro sistema solar se encuentra aproximadamente a 8.000 pársecs (25.000 años luz) de distancia del centro de la Vía Láctea, en el borde interno de lo que los astrónomos llaman el Brazo de Orión. Las estrellas, incluyendo nuestro propio Sol, ejecutan una danza cósmica mientras orbitan alrededor del centro galáctico a velocidades sorprendentes, alcanzando aproximadamente 220 kilómetros por segundo. El movimiento de los cuerpos celestes está controlado por la gravedad, así que esta velocidad vertiginosa revela un secreto fascinante: la Vía Láctea contiene mucha más materia de la que nuestros ojos pueden captar.

El doctor Jordán, en su despacho de la Facultad de Química de la Universidad de Sevilla.
El doctor Jordán, en su despacho de la Facultad de Química de la Universidad de Sevilla.

(Artículo con versión inglesa).

Sevilla.-

LA TIERRA SE VA DE PASEO

Guy: No… no… no lo entiendo. El Sol estaba aquí. ¡Estaba aquí!
Eep: Hay que volver a la caverna. Corred, daos prisa. No os separéis. Corred. ¡Vamos, vamos, vamos! […] Grug, ¿y ahora qué haces? Grug, si nos quedamos aquí moriremos. Grug, escúchame. Tenemos que volver a esa caverna.
Grug: Se acabó la oscuridad. Se acabó el esconderse. Basta de cavernas. ¿Por qué estábamos luchando? Por seguir la luz.

Guy (Ryan Reynolds), Eep (Emma Stone) y Grug (Nicolas Cage) en “Los Croods” (K. DeMicco y C. Sanders, 2013).

Posición de la Tierra en la Vía Láctea al inicio del Jurásico.
Posición de la Tierra en la Vía Láctea al inicio del Jurásico.

La Tierra se mueve alrededor del Sol mediante una órbita elíptica que tarda en recorrer un año terrestre. Hoy, esto lo tiene todo el mundo más o menos claro, aunque a Benedicto XVI le costara entenderlo aún en los años 90 (Joseph Ratzinger, “Una mirada a Europa”, Ed. Rialp, 1993), ya que en esa fecha no era necesaria la educación primaria para llegar a Papa de Roma. La gravedad del Sol mantiene a la Tierra en su órbita, y esta interacción gravitacional junto a la oscilación del eje de rotación del planeta sobre esa órbita es lo que da lugar a las estaciones y a la variación en la duración de los días a lo largo del año.


El sistema solar viaja sin cesar alrededor de la Vía Láctea


Al igual que la Tierra, el Sistema Solar también está en movimiento. Se mueve orbitando alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Esta órbita tarda en completarse un tiempo mucho más largo que un año. Se estima que el Sol da una vuelta completa alrededor del centro de la Vía Láctea en un período de tiempo que oscila entre 225 y 250 millones de años. Este impresionante lapso de tiempo subraya la inmensidad de la Vía Láctea y la lentitud de este proceso astronómico. Pero comparado con la edad de la Tierra, no es tanto. A la Tierra le ha dado tiempo a dar una veintena de vueltas a la galaxia. La Tierra y el Sistema Solar son grandes culos inquietos.

Deriva continental desde el Pérmico hasta la actualidad.
Deriva continental desde el Pérmico hasta la actualidad.

NUESTRO VIAJE ESTELAR A TRAVÉS DE LAS EDADES GEOLÓGICAS

¡Agárrense que vienen curvas! Curvas elípticas, para más precisión.

Ava: ¿Kiel? No está.
Kiel: ¿La frecuencia del control de misión?
Ava: La Tierra. No… no encuentro nada.
Kiel: No sé. Nos habremos movido durante la ignición.
Mundy: A ver. Es grande, azul, llena de gente cabreada. Sigue buscando, la encontrarás.
Ava: He verificado dos veces la radio. El receptor no está.
Mundy: Chicos, los sistemas están fallando.
Schmidt: Hamilton tiene razón. No… no está aquí.

Ava (Gugu Mbatha-Raw), Kiel (David Oyelowo), Mundy (Chris O’Dowd) y Schmidt (Daniel Brühl) en “La paradoja Cloverfield” (Julius Onah, 2018).

Posición de la Tierra en la Vía Láctea durante el Cretácico Inferior.
Posición de la Tierra en la Vía Láctea durante el Cretácico Inferior.

Nuestro sistema solar se encuentra aproximadamente a 8.000 pársecs (25.000 años luz) de distancia del centro de la Vía Láctea, en el borde interno de lo que los astrónomos llaman el Brazo de Orión. Las estrellas, incluyendo nuestro propio Sol, ejecutan una danza cósmica mientras orbitan alrededor del centro galáctico a velocidades sorprendentes, alcanzando aproximadamente 220 kilómetros por segundo. El movimiento de los cuerpos celestes está controlado por la gravedad, así que esta velocidad vertiginosa revela un secreto fascinante: la Vía Láctea contiene mucha más materia de la que nuestros ojos pueden captar. De hecho, se estima que alrededor del 95% de su masa es completamente invisible para nosotros, lo que lleva a los astrónomos a postular la existencia de la «materia oscura», una forma de materia que no interactúa con la radiación electromagnética (en la lengua del imperio: que no se ve), pero sí con la gravedad. Así, mientras observamos el cielo nocturno, contemplamos una galaxia que alberga intrincadas estructuras, fenómenos misteriosos y componentes invisibles, recordándonos la vastedad y complejidad del universo en el que estamos inmersos.


A lo largo de su historia, la Tierra ha dado varias vueltas a la Vía Láctea


Dado que se estima que la Tierra tiene una edad de 4543 miles de millones de años, esto significa que, orbitando alrededor del Sol, ha completado varias vueltas a la Vía Láctea a lo largo de su historia. Con los datos de que disponemos, podemos esbozar el viaje de la Tierra alrededor de la galaxia y saber qué ocurría en cada momento.

T. rex viajando sobre la Tierra a través del espacio (imagen creada con DALLE-Bing).
T. rex viajando sobre la Tierra a través del espacio (imagen creada con DALLE-Bing).

PRIMERA PARADA: EL JURÁSICO

El Sol parece perdido en las inmensidades del mundo estelar, y, sin embargo, según las teorías que actualmente privan en la ciencia, se había subordinado a la nebulosa de la Vía Láctea.

Julio Verne. “De la Tierra a la Luna” (1865).

La última vez que el planeta pasó por el mismo lugar en que está ahora fue al inicio del período Jurásico. ¿Qué pasaba en ese momento? Durante los 56 millones de años que el Jurásico duró, los dinosaurios (y las primitivas aves incluidas) comenzaron a dominar la superficie del planeta. Los mares estaban llenos de reptiles marinos (como ictiosaurios y plesiosaurios) y otras criaturas prehistóricas. Además, los primeros mamíferos y aves comenzaron a evolucionar, aunque todavía eran pequeños y en su mayoría nocturnos.

Posición de la Tierra en la Vía Láctea durante el Cretácico Superior.
Posición de la Tierra en la Vía Láctea durante el Cretácico Superior.

La Tierra en esa época apenas estaba configurando su aspecto moderno. Los actuales continentes estaban agrupados en una gran masa emergida, el supercontinente Pangea, que eventualmente se dividiría en continentes separados más pequeños debido a la tectónica de placas. Muchas de las montañas que vemos no existían entonces o empezaban apenas a formarse. La atmósfera de la Tierra también era bastante diferente durante el Jurásico, con niveles de dióxido de carbono (CO₂) bastante más altos que en la actualidad. Esto tuvo un impacto en el clima y en la distribución de los hábitats.


Hacia la mitad del Jurásico, Pangea estaba dividiéndose en los actuales continentes


Hacia la mitad del Jurásico, Pangea estaba dividida en Laurasia, al norte, y Gondwana, al sur, separadas por una grieta en la que nació la mitad norte del Océano Atlántico. La influencia de las nuevas líneas de costa resultantes de la división indujo un clima más húmedo, y formaron muchas selvas exuberantes.

En resumen, la última vez que nuestra órbita galáctica nos trajo a esta posición, la Tierra estaba en medio de un espectacular período en su historia, con la aparición y expansión de diversos grupos de organismos, cambios geológicos y climáticos significativos, y la configuración gradual de un mundo que eventualmente daría paso al panorama natural que conocemos hoy en día.

Posición de la Tierra en la Vía Láctea al inicio del Cenozoico.
Posición de la Tierra en la Vía Láctea al inicio del Cenozoico.

SEGUNDA PARADA: EL CRETÁCICO

Voluntario: A mí no me da miedo. Se parece a un pavo de dos metros.
Alan Grant: A un pavo, ¿eh? Muy bien. Trata de imaginarte que vives en el período Cretácico. Al entrar en un claro te topas con este pavo de dos metros. Se mueve como un ave, meneando ligeramente la cabeza. Tú te quedas quieto porque piensas que, quizá, su agudeza visual se basa en el movimiento, como la del tiranosaurio. Y que no podrá verte si no te mueves. Pero no. El velocirraptor no. Tú le miras y él te mira fijamente. Entonces empieza el ataque, pero no de frente, sino por los lados, de otros dos raptores que ni siquiera habías visto. Porque el velocirraptor caza en manadas, ¿sabes? Utiliza sistemas coordinados de ataque y hoy se han reunido unos cuantos. Y te raja con esta garra retráctil de quince centímetros que corta como una cuchilla y que tiene en el dedo central. No se molesta en morderte la yugular como haría el león. No, no. Él te raja aquí o aquí. O quizá te raje el vientre desparramando tus intestinos. Lo peor es que aún estás vivo cuando empiezan a comerte. Así que, ya sabes, un poquito de respeto.

Voluntario (Whit Hertford) y Alan Grant (Sam Neill) en “Parque Jurásico” (S. Spielberg, 1993).

Vuelta completa de la Tierra a la Vía Láctea.
Vuelta completa de la Tierra a la Vía Láctea.

El Período Cretácico abarcó desde hace aproximadamente 145.5 millones de años hasta hace unos 65.5 millones de años. Respecto a nuestra posición actual, la Tierra se encontraba literalmente al otro lado de la galaxia.

El Cretácico fue una época de clima cálido. El nombre «cretácico» proviene de la palabra latina «creta», que significa «tiza» (de la que se componen muchos materiales sedimentados entonces). En la superficie emergida, los dinosaurios seguían siendo los reyes del mambo, con los tiranosaurios, los velocirraptores y los triceratops deambulando por ahí. Las plantas con flores también aparecieron por primera vez en esta época. En el océano, reptiles, amonites y rudistas (un grupo extinto de moluscos) se repartían el agua.


El período Cretácico acabó bruscamente con el impacto de un enorme meteorito en el actual México


El Cretácico acabó de golpe en todo el planeta hace unos 65.5 millones de años con el impacto de un asteroide de alrededor de 90 millas de diámetro, que golpeó la Tierra cerca de la Península de Yucatán, en lo que hoy es México. Este impacto tuvo consecuencias globales, alterando drásticamente el clima y causando el evento de extinción masiva del Cretácico-Paleógeno, que eliminó a todos los dinosaurios (excepto a las aves), así como a pterosaurios y grandes reptiles marinos.

Un dinosaurio posado en una rama (P. Trisolino-Imaggeo).
Un dinosaurio posado en una rama (P. Trisolino-Imaggeo).

VUELTA AL COMIENZO: EL CENOZOICO

Jessie: Buzz, has vuelto. ¡Has vuelto!
Buzz Lightyear: Sí, ya he vuelto. ¿De dónde he vuelto?
Woody: Del infinito y más allá, guardián espacial.

Jessie (Joan Cusack), Buzz Lightyear (Tim Allen) y Woody (Tom Hanks) en “Toy Story 3” (L. Unkrich, 2010).

Actualmente, la Tierra ocupa más o menos la misma posición en la galaxia que durante el Jurásico. El período de tiempo comprendido entre hace 65 millones de años y el día de hoy se conoce como era Cenozoica, la era de los mamíferos (¡la nuestra!). Su nombre procede del griego y significa “animales nuevos”. Durante este tiempo, los continentes de la Tierra asumieron sus posiciones actuales, y la flora y fauna del mundo evolucionaron hacia las formas reconocibles en la actualidad.

Con la desaparición de la mayoría de los dinosaurios, las aves (que en realidad siguen siendo dinosaurios) y los mamíferos tomaron el relevo. Reptiles de pequeño tamaño o los cocodrilos también sobrevivieron al evento de extinción y prosperaron. Hacia el final de este período, hace aproximadamente 275.000 años, el Homo sapiens apareció en África para migrar al resto del mundo.

De modo que la próxima vez que tengas ocasión de mirar al cielo y ver la Vía Láctea (como en esta imagen), recuerda: al otro lado de todo eso estaban los dinosaurios.

La Vía Láctea sobre las Montañas Rocosas (C. Klepp-Imaggeo.
La Vía Láctea sobre las Montañas Rocosas (C. Klepp-Imaggeo.

VERSIÓN INGLESA

Of dinosaurs and star travelers: Earth’s journey through the cosmos (2)

Earth goes for a walk

Guy: I don’t understand. The sun was right here. It was right here!
Eep: We have to go back to the cave. Hurry hurry, hurry! Stay togetuer. Let’s keep moving. Move, move, move. […] Grug, what’s wrong with you? Grug, we’ll die if w estay here! Grug, listen to me. We’ve got to get back to that cave.
Grug: No more dark. No more hiding. No more caves. What’s the point of all this? To follow the light.

Guy (Ryan Reynolds), Eep (Emma Stone) y Grug (Nicolas Cage) in “The Croods” (K. DeMicco and C. Sanders, 2013)

Earth orbits the Sun in an elliptical orbit, taking one Earth year to complete it. Today, most people have a clear understanding of this, although it was challenging for Benedict XVI to comprehend it even in the 1990s (Joseph Ratzinger, «A Turning Point for Europe?,» Ignatius Press, 1994), as, at that time, primary education was not a requirement to become the Pope of Rome. The Sun’s gravity keeps Earth in its orbit, and this gravitational interaction, combined with the planet’s axial tilt as it revolves around the Sun, is what gives rise to the seasons and the variation in day length throughout the year.


The solar system travels endlessly around the Milky Way


Just like Earth, the Solar System is also in motion. It orbits around the center of our galaxy, the Milky Way.This orbit takes a much longer time to complete than a year. It’s estimated that the Sun completes a full revolution around the center of the Milky Way in a period ranging from 225 to 250 million years. This impressive span of time underscores the vastness of the Milky Way and the slowness of this astronomical process. However, when compared to the age of Earth, it’s not as much. The Earth has had time to make about twenty laps around the galaxy. Earth and the Solar System are quite restless wanderers.

Our stellar journey through geological ages:

Hold on tight, there are twists and turns ahead! Elliptical twists, for more precision.

Ava: Kiel, it isn’t there.
Kiel: The frequency for Mission Control?
Ava: The Earth. I…can’t find anything.
Kiel: We must have gotten turned around, moved during firing.
Mundy: It’s big, blue, full of angry people. Keep looking, you’ll find it.
Ava: I’ve double checked the radio target, but the target’s gone.
Mundy: Guys, the systems are scrambled.
Schmidt: Hamilton is right. It’s not here.

Ava (Gugu Mbatha-Raw), Kiel (David Oyelowo), Mundy (Chris O’Dowd) and Schmidt (Daniel Brühl) in “The Cloverfield Paradox” (Julius Onah, 2018).

Our solar system is located approximately 8,000 parsecs (25,000 light-years) away from the center of the Milky Way galaxy, on the inner edge of what astronomers call the Orion Arm. The stars, including our own Sun, perform a cosmic dance as they orbit around the galactic center at astonishing speeds, reaching about 220 kilometers per second. The motion of celestial bodies is governed by gravity, so this dizzying speed reveals a fascinating secret: the Milky Way contains much more matter than our eyes can perceive. In fact, it is estimated that around 95% of its mass is completely invisible to us, leading astronomers to postulate the existence of «dark matter,» a form of matter that doesn’t interact with electromagnetic radiation (plainly: it cannot be seen) but yes with gravity. Thus, as we gaze upon the night sky, we contemplate a galaxy that harbors intricate structures, mysterious phenomena, and invisible components, reminding us of the vastness and complexity of the universe we are immersed in.


Throughout its history, the Earth has circled the Milky Way several times


Given that Earth is estimated to be 4543 billion years old, it means that, while orbiting the Sun, it has completed several revolutions around the Milky Way throughout its history. With the data at our disposal, we can outline Earth’s journey around the galaxy and understand what was happening at each moment.

First stop: the Jurassic period

The sun seems lost amidst the immensities of the stellar universe, and yet it is related, by actual theories of science, to the nebula of the Milky Way.

Jules Verne. “From the Earth to the Moon” (1865).

The last time the planet passed through the same position it is in now was at the beginning of the Jurassic period. What was happening at that moment? During the 56 million years that the Jurassic period lasted, dinosaurs (including primitive birds) began to dominate the surface of the planet. The seas were filled with marine reptiles (such as ichthyosaurs and plesiosaurs) and other prehistoric creatures. Additionally, the first mammals and birds started to evolve, although they were still small and mostly nocturnal.

Earth at that time was just shaping its modern appearance. The current continents were grouped together into a large landmass, the supercontinent Pangea, which would eventually break apart into smaller separate continents due to plate tectonics. Many of the mountains we see today did not exist then or were just beginning to form. Earth’s atmosphere was also quite different during the Jurassic, with much higher levels of carbon dioxide (CO₂) than today. This had an impact on the climate and habitat distribution.


By the middle of the Jurassic, Pangea was breaking up into current continents


By the middle of the Jurassic, Pangea was splitting into Laurasia in the north and Gondwana in the south, separated by a rift that gave birth to the northern half of the Atlantic Ocean. The influence of the new coastlines resulting from the division led to a more humid climate and the formation of many rainforests.

In summary, the last time our galactic orbit brought us to this position, Earth was in the midst of a spectacular period in its history, with the emergence and expansion of various groups of organisms, significant geological and climatic changes, and the gradual shaping of a world that would eventually give rise to the natural landscape we know today.

Second stop: the Cretaceous period

Volunteer boy: Doesn’t look very scary. More like a six-foot turkey.
Alan Grant: A turkey, huh? Okay. Try to imagine yourself in the Cretaceous Period. that you live in the Cretaceous period. You get your first look at this six-foot turkey as you enter a clearing. He moves like a bird, lightly bobbing his head and you keep still because you think that maybe his visual acuity is based on movement, like T. rex, and he’ll lose you if you don’t move. But no, not Velociraptor. You stare at him and he just stares right back. And that’s when the attack comes. Not from the front, but from the side, from the other two raptors you didn’t even know were there. Because velociraptor’s a pack hunter, you see. It uses coordinated attack patterns and he is out in force today. And he slashes at you with this, a six-inch retractable claw, like a razor, on the middle toe. He doesn’t bother to bite your jugular like a lion, say. No no. He slashes you here or here. Or maybe across the belly, spilling your intestines. The point is, you are alive when they start to eat you. So you know, try to show a little respect.

Volunteer boy (Whit Hertford) and Alan Grant (Sam Neill) in “Jurassic Park” (S. Spielberg, 1993)

The Cretaceous Period spanned from approximately 145.5 million years ago to about 65.5 million years ago. In relation to our current position, Earth was literally on the other side of the galaxy.

The Cretaceous was a time of warm climate. The Cretaceous period was a time of warm climate. The name «Cretaceous» comes from the Latin word «creta,» which means «chalk» (from which many sedimentary materials of that time are composed). On the Earth’s surface, dinosaurs continued to rule, with tyrannosauruses, velociraptors, and triceratops roaming around. Flowering plants also appeared for the first time during this period. In the oceans, reptiles, ammonites, and rudists (an extinct group of mollusks) shared the waters.


The Cretaceous period ended abruptly with the impact of a huge meteorite in present-day Mexico.


The Cretaceous abruptly ended worldwide around 65.5 million years ago with the impact of an asteroid approximately 90 miles in diameter, which struck the Earth near the Yucatán Peninsula, in what is now Mexico. This impact had global consequences, drastically altering the climate and causing the Cretaceous-Paleogene mass extinction event, which wiped out all non-avian dinosaurs, as well as pterosaurs and large marine reptiles.

Back to the beginning: the Cenozoic Era

Jessie: Oh, Buzz, you’re back! You’re back, you’re back, you’re back, you’re back!
Buzz Lightyear: Yes, I’m back. Where have I been?
Woody: Beyond infinity, Space Ranger.

Jessie (Joan Cusack), Buzz Lightyear (Tim Allen) and Woody (Tom Hanks) in “Toy Story 3” (L. Unkrich, 2010).

Currently, Earth occupies roughly the same position in the galaxy as it did during the Jurassic period. The period of time spanning from 65 million years ago to the present day is known as the Cenozoic era, the era of mammals (ours!). Its name comes from Greek and means «new animals.» During this time, Earth’s continents assumed their current positions, and the world’s flora and fauna evolved into the recognizable forms of today.

With the disappearance of most dinosaurs, birds (which are actually still dinosaurs) and mammals took over. Small-sized reptiles and crocodiles also survived the extinction event and thrived. Towards the end of this period, approximately 275,000 years ago, Homo sapiens appeared in Africa and eventually migrated to the rest of the world.

So, the next time you have the opportunity to look at the sky and see the Milky Way (like in this picture), remember: on the other side of all that, there were dinosaurs.

(Antonio Jordán López es un destacado científico español, doctor en Biología y profesor de Ciencias del Suelo de la Universidad de Sevilla, con una amplia labor investigadora y obra publicada).

SOBRE EL AUTOR

El destacado científico Antonio Jordán López, nuevo colaborador de PROPRONews

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