La reciente espiral climática de la Tierra. [NASA; traducción de jav]

La reciente espiral climática de la Tierra Crédito de video: Estudio
de visualización científica de la NASA

Astronomy Picture of the Day

Discover the cosmos! Each day a different image or photograph of our fascinating universe is featured, along with a brief explanation written by a professional astronomer.

2022 August 22

Explicación: ¿Se está calentando nuestra Tierra?

En comparación con los últimos 250 millones de años, la Tierra está soportando actualmente una ola de frío relativa, posiblemente unos cuatro grados celsius por debajo del promedio.

Sin embargo, en los últimos 120 años, los datos indican que la temperatura global promedio de la Tierra ha aumentado en casi un grado Celsius.

El video de visualización destacado muestra el reciente calentamiento global de la Tierra  en términos gráficos.
Las temperaturas representadas están tomadas del Análisis de Temperatura de la Superficie del Instituto Goddard de Estudios Espaciales.
Ya notable para muchos, la reciente tendencia de calentamiento de la Tierra está causando que los niveles del mar aumenten,  los patrones de precipitación cambien y  el hielo de los polos se derrita.
Pocos están ahora en desacuerdo con que el calentamiento global reciente está ocurriendo, y el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ha concluido que los humanos hemos creado un aumento del calentamiento que es probable que continúe.
Una continuación podría afectar a muchas actividades agrícolas locales e incluso a la economía global. Aunque parece que no hay soluciones simples,  los proyectos de geoingeniería que podrían ayudar incluyen la creación de nubes artificiales para reducir la cantidad de luz solar que calienta la superficie de la Tierra.

https://apod.nasa.gov/apod/ap090421.html

La Tierra en el afelio. *** !Ahora si es cierto... y con una dirección responsable, donde se puede preguntar! ***

 La Tierra en el afelio              

(Traducción de un artículo en https://www.skymaps.com/downloads.html, julio 2022)

[https://www.elpais.cr/2022/06/10/sobre-este-asunto-de-frio-en-el-afelio/

Lo aprendiste en la escuela, los astrónomos lo dicen todo el tiempo, es La Verdad: "La Tierra rodea al Sol". Bueno... casi.

• La Tierra gira alrededor del Sol, pero no en un círculo. La órbita de la Tierra es una elipse, una curva desequilibrada con un extremo más cerca del Sol que del otro.

El 4 de julio nuestro planeta está en el extremo distante, un punto que los astrónomos llaman "afelio". Esto nos pone más lejos del Sol de lo que estamos en cualquier otra fecha del año.

Astrophotography by Anthony Ayiomamitis (perseus.gr)

"Todos los planetas de nuestro sistema solar viajan alrededor del Sol en órbitas elípticas.
Es la 1ª Ley de Kepler", explica el profesor de astronomía de la Universidad de Florida George Lebo. "La excentricidad de la órbita de la Tierra es del 1,7%.
En enero, cuando estamos más cerca del Sol (perihelio), la distancia es de 147,5 millones de km.

• En julio estamos a 152,6 millones de kilómetros de distancia, una diferencia de cinco millones de kilómetros".

Un sol distante significa menos luz solar para nuestro planeta.

"Promediada en todo el mundo, la luz solar que cae sobre la Tierra en el afelio es aproximadamente un 7% menos intensa que en el perihelio", dice Roy Spencer del Centro Global de Hidrología y Clima (GHCC) de la NASA.

Entonces, ¿por qué hace tanto calor afuera?

• "Los patrones climáticos estacionales están determinados principalmente por la inclinación de 23,5 grados del eje de rotación de nuestro planeta, no por el afelio o el perihelio", continúa Lebo. 
  

"Durante el verano del hemisferio norte, estese inclina hacia el Sol.
El Sol sube alto en el cielo, y los días son un poco mas largos. Eso es lo que hace que julio sea tan caluroso". (Nota: las estaciones se invierten en los dos hemisferios, norte y sur. Así que julio es generalmente frío en el hemisferio sur).

Pero hay más en la historia: dice Spencer,

• "la temperatura promedio de toda la Tierra en el afelio es aproximadamente 4^oF o 2.3^oC más alta que en el perihelio".

Nuestro planeta es en realidad más cálido cuando estamos más lejos del Sol:

 

Las masas terrestres de la Tierra se concentran más al norte del ecuador que al sur.

Crédito de la imagen y derechos de autor: el Proyecto PALEOMAP.

Esto sucede porque los continentes y los océanos no están distribuidos uniformemente en todo el mundo. Hay más tierra en el hemisferio norte y más agua en el sur. Durante el mes de julio, la mitad norte de nuestro planeta, abarrotada de tierra, se inclina hacia el Sol.

• "La temperatura de la Tierra es ligeramente más alta en julio porque el Sol está brillando en toda esa tierra, que se calienta con bastante facilidad", dice Spencer.

Los físicos dirían que los continentes tienen baja capacidad calorífica. "Considere el desierto", dice Bill Patzert, oceanógrafo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. "Por la noche el desierto es frío, tal vez sólo 60^o F (16^o C). Cuando el Sol sale por la mañana, la temperatura puede subir a 100^o F (38^o C) o más". Tal comportamiento es característico de materiales como rocas y suelos con baja capacidad calorífica. No se necesita mucha luz solar para elevar sustancialmente su temperatura.

El agua es diferente. Tiene alta capacidad calorífica.
"Digamos que fuiste a la playa de Malibu al mediodía", continúa Patzert. "La temperatura del  mar es alta, podría ser 75^o F (24^o C), ¡bastante agradable!" ¿Qué sucede después de la puesta del sol? "La temperatura baja, pero solo unos pocos grados porque la capacidad calorífica del océano es muy alta".

Todo esto explica por qué julio es el mes más cálido de nuestro planeta: los continentes del norte “horneados” por el Sol en afelio elevan la temperatura promedio de todo el globo. Enero, por otro lado, es el mes más frío porque es cuando nuestro planeta presenta su hemisferio dominado por el agua al Sol. "Estamos más cerca del Sol en enero", dice Spencer, "pero la luz solar adicional se extiende por los océanos". El verano del sur en enero (perihelio) es, por lo tanto, más fresco que el verano del norte en julio (afelio).

Cierto: La órbita de la Tierra es excéntrica, pero no tanto como las órbitas de Marte o Mercurio. En este diagrama, las líneas sólidas trazan la trayectoria elíptica (real) de esos planeta alrededor del Sol. Las líneas punteadas muestran órbitas circulares con el mismo radio promedio. Para obtener más información, visite el  sitio web https://theskylive.com/3dsolarsystem.

"Otra diferencia notable entre los veranos en los dos hemisferios es su duración", agrega Lebo. De acuerdo con la 2ª Ley de Kepler:

• los planetas se mueven más lentamente en el afelio que en el perihelio. Como resultado, el verano del norte en la Tierra es de 2 a 3 días más largo que el verano del sur, lo que le da al Sol aún más tiempo para hornear los continentes del norte.

Si te sientes horneado, toma esta pista del hemisferio sur acuoso. Localice la piscina más cercana y sumérjase; sentir la alta capacidad calorífica del agua. Un poco de física puede ser refrescante....

Autor: Dr. Tony Phillips (https://www.space.com/author/tony-phillips).
Web Links:
https://www.weather.gov/media/ind/seasons.pdf
Kepler's First Law of Planetary Motion (nasa.gov)

https://www.spaceweather.com/

 

La Naturaleza de la Física

1.1 La Naturaleza de la Física.                    (Traducido del libro "University Physics", Sears & Zemansky, 14 edicion 2015).

La física es una ciencia experimental. Los físicos observan los fenómenos de la naturaleza y tratar de encontrar patrones que relacionen estos fenómenos. Estos patrones se llaman teorías físicas o, cuando están muy bien establecidas y ampliamente utilizadas, leyes físicas o principios.

Una teoría no  es solo un pensamiento aleatorio o un concepto no probado. Más bien, una teoría es una explicación de los fenómenos naturales basada en la observación y principios fundamentales aceptados. Un ejemplo es la bien establecida teoría de la evolución biológica, que es el resultado de una extensa investigación y observación por generaciones de biólogos.

Para desarrollar una teoría física, un físico tiene que aprender a hacer preguntas apropiadas, diseñar experimentos para tratar de responder a las preguntas y deducir conclusiones de los resultados. 

La Figura 1.1 muestra una instalación importante utilizada para experimentos de física. La leyenda dice que Galileo Galilei (1564-1642) dejó caer objetos ligeros y pesados desde lo alto de la Torre Inclinada de Pisa para saber si sus tasas de caída eran diferentes. Del examen de los resultados de sus experimentos (que en realidad fueron mucho más sofisticados que en la leyenda), hizo el salto inductivo al principio, o teoría, de que la aceleración de un objeto que cae es independiente de su peso.

El desarrollo de teorías físicas como la de Galileo a menudo toma un camino indirecto, con callejones sin salida, conjeturas erróneas y el descarte de teorías infructuosas a favor de otras más prometedoras.
La física no es simplemente una colección de hechos y principios; es también el proceso por el cual llegamos a principios generales que describen cómo se comporta el universo físico.

Ninguna teoría es considerada como la verdad final o última. La posibilidad siempre existe que las nuevas observaciones requerirán que una teoría sea revisada o descartada.

Es en la naturaleza de la teoría física que podemos refutar una teoría por encontrar un comportamiento que sea inconsistente con él, pero nunca podemos probar que una teoría siempre sea correcta.

Volviendo a Galileo, supongamos que dejamos caer una pluma y una bala de cañón. Ciertamente no caen al mismo ritmo. Esto no significa que Galileo se haya equivocado; significa que su teoría estaba incompleta. Si dejamos caer la pluma y la bala de cañón en el vacío para eliminar los efectos del aire, entonces caen con la misma tasa. La teoría de Galileo tiene un rango de validez: se aplica sólo a los objetos para los que la fuerza ejercida por el aire (debido a la resistencia de este  aire y a la flotabilidad -Principio de Arquímedes-) es mucho menor que el peso. Objetos como plumas o paracaídas están claramente fuera de este rango.

Sobre este asunto de frio en el afelio

Desde los primeros días de junio anda circulando una información Tic-Toc  con el mensaje que se puede ver en el cuadro abajo. A mi me ha llegado tres veces reenviado por conocidos.

Evidentemente sin nombre, firma o dirección del responsable, como para hacerle alguna pregunta.
Es más o menos el estilo imperante en este tipo de comunicación en redes sociales.👇 (está al final).

Ponerle atención no vale la pena, pensé en primera instancia, como seguro usted también.
Contiene mucha información errónea, maliciosa y malintencionada, para engañar o por lo menos reírse del lector incauto y adjuntarle una preocupación más a los ingenuos.

Pero pensé que me daba una oportunidad para escribir algo, para un público más selecto y culto como al que usted, su familia y amigos cercanos pertenece. Veamos.

• Es muy posible que el artículo se publicara el 4 de junio, pero el afelio este año (2022) es el 4 de julio.
• Dice que es a las 05:27 (¿qué huso horario?), seguro NO tiene idea de lo que significa citar una hora.
  Porque Según IMCCE (https://www.imcce.fr/lettre-information/) el afelio ocurre el 4 de julio a las 07:10: 44 UTC. Haga usted la conversión para su hora local.
• es decir a las 01:10:44 hora oficial de Costa Rica.
  
  
• La distancia de la Tierra al Sol no es 5 minutos luz.
  Es (en promedio) unos 8 minutos y 20 segundos luz. (https://phys.org/news/2013-04-sunlight-earth.html).
  
  
• Tampoco es 90 000 000 km.
  En promedio es 149 598 023 km (semieje mayor de la elipse).
• En afelio 152 100 000 km y en perihelio 147 095 000 km.(https://en.wikipedia.org/wiki/Earth).
• La Tierra No va a estar un 66% más lejos. Solo a un 3.3% de la distancia promedio.

• El clima de la Tierra (digamos las estaciones), en este planeta con una órbita poco excéntrica (0,016) ­-casi circular­-, no lo determina la cercanía o lejanía al Sol, sino la inclinación del eje de rotación (23.439°).
  ¡Espero que esto se este estudidando desde la Escuela, o por lo menos desde el Colegio!
  
  
• En el solsticio del norte, 21 de junio, unos 14 días antes del afelio, vamos hacia la estación de verano en el hemisferio norte, ¡donde vivimos!
  Cuando habrá más insolación en este hemisferio.
  !Consulte a su meteorologo!
  
  
• Si el artículo fue escrito para el hemisferio sur (Chile, Argentina o Nueva Zelanda), pues sabemos que el clima allí es menos drástico que en el hemisferio Norte, por la presencia moderadora de los océanos que absorben el calor del Sol durante el día y lo devuelven en la noche.
  
  
• Un pueblo en las alturas de Los Andes, o de Los Alpes tiene, desde luego, más baja temperatura que otro a nivel del mar, pero esto NO tiene mucho que ver con el apogeo.
  
  
• Desde luego que SIEMPRE debemos cuidarnos y mantener un cuerpo saludable.
  Eso ha sido muy evidente durante la pandemia del COVID 19. Tener un resfrío podría ser muy problematico, .... en todo momento.
  
  
• No es cierto que en presencia del Sol la temperatura se mantenga baja siempre.
  Todos conocemos la diferencia entre un sol de 7 am y entre uno de 10 am, o más.
  
  
• Afelios, perihelios, equinoccios y solsticios existen en posiciones más o menos fijas en la órbita de la Tierra desde mucho antes de que se inventaran el más antiguo de los calendarios.
  Posiblemente poco después (miles de millones de años) de que el sistema Sol­-Tierra­-Luna se estabilizara.
  
  
• Desde luego no debemos descartar grandes etapas glaciares y de sobrecalentamiento, de las cuales hay mucha evidencia de que ocurrieron y nos afectaron bastante, cambiando los continentes y causando extinciones de seres vivos.

Bueno amigos, supongo que todos ustedes conocen lo anterior, pero les puede servir para compartirlo con familiares y amigos que les consulten.
Yo me divertí escribiéndolo.

(3). Vida extraterrestre

• Nada de lo que hemos aprendido hasta ahora nos lleva a descartar la posibilidad de que existan en el universo otras formas de vida, algunas de ellas inteligentes.

¿Pueden las condiciones que existían en la Tierra primitiva haber surgido en otro lugar?

Dados los miles de millones de estrellas solo en la Vía Láctea, y el gran número de estas que son muy similares al Sol, parece muy probable que las condiciones adecuadas se hayan reproducido muchas veces en la historia de esta galaxia, ¡y en las demás!
Está claro que los elementos básicos para la vida deben ser casi los mismos en todas partes, dada la composición homogénea del universo (Principio cosmológico).

La vida tal como la conocemos (¡solo en la Tierra!) se basa en moléculas portadoras de carbono, porque este elemento tiene la capacidad de combinarse químicamente en una variedad suficientemente amplia de formas con otros elementos comunes, para producir la complejidad de las moléculas que son consideradas necesarias para la vida; proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos, etc.

Se ha discutido a veces la posibilidad de que el elemento silicio también tiene una química compleja y, por lo tanto, podría proporcionar una base para un tipo de vida radicalmente diferente, con una bioquímica hipotética. Sin embargo, parece que hay un obstáculo irreconciliable con los procesos biológicos que conocemos, y es que la combinación del silicio con oxígeno produce un sólido, en vez de un gas (CO₂), como sucede en el caso del carbono, además de que sufre combustión espontánea.

https://www.nasa.gov/feature/
the-mysterious-lakes-on
-saturns-moon-titan

Quizás los productos químicos y minerales en la superficie de los planetas (¡de alguna estrella!), permita que  microbios puedan vivir allí, incluso debajo de la superficie.
¿Podría esta vida estar basada en elementos distintos del carbono y un sistema diferente al ADN?
¿Podría tal vida existir aquí en la Tierra y aún no se ha detectado?

Otra suposición que está sujeta a cuestionamiento es que el agua es el medio necesario e imprescindible.
¿Pero podría substituirse el agua por metano líquido que se supone existe en los lagos de Titán?
¿O por los líquidos que hay en los océanos internos de Ceres y Europa?
¿Aún por la sustancia en la región de fase líquido-gaseosa en la profunda atmósfera de Júpiter y los otros gigantes gaseosos?

Bueno, no hay nada como una sorpresa para hacernos pensar. Como dijo el genetista JBS Haldane, principal responsable de erradicar el vitalismo del pensamiento científico:

•  "El universo no es más extraño de lo que suponemos. Es más extraño de lo que podemos suponer”.

https://www.youtube.com/watch?v=_z-SUo2wP4I

(7) All life must use energy to organize itself their energy comes mostly from the sun through light and photosynthesis generating high energy compounds it can also come from heat from geothermal sources.

(2). Vida en la Tierra

https://www.biologyonline.com/
tutorials/the-origins-of-life

Creemos que la Tierra y los otros planetas son un subproducto natural de la formación del Sol, y tenemos alguna evidencia de que algunos de los ingredientes esenciales para la vida estuvieron presentes en la Tierra desde el momento en que se formó.
Condiciones similares deben haberse cumplido innumerables veces en la historia del universo y ocurrirán innumerables veces más en el futuro.

Muy posiblemente la vida surgió a través de procesos naturales que ocurrieron aquí y no se introdujo desde otro lugar.

The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

(https://www.youtube.com/watch?v=de1hiS_XjWg&t=226s)

Se cree que la atmósfera primitiva de la Tierra estaba compuesta principalmente de hidrógeno H₂ y moléculas portadoras de hidrógeno como el amoníaco NH₃ y el metano CH₄, así como agua H₂O. Por lo tanto, el primer organismo debe haberse desarrollado en presencia de estos ingredientes.
La vida comenzó en los océanos, donde el ambiente líquido proporcionó un medio en el que podían tener lugar reacciones químicas complejas.
El agua es el líquido más estable y abundante que se puede formar a partir de los elementos comunes, seguro ha estado presente desde que la Tierra era joven.
Los registros fósiles nos dicen que los primeros microorganismos aparecieron hace unos 3500 millones de años, cuando la Tierra tenía apenas mil millones de años.
Al principio el desarrollo fue muy lento, solo alcanzando el nivel de plantas simples como las algas mil millones de años después.
Siguió una forma de planta multicelular cada vez más elaborada, que gradualmente alteró la atmósfera terrestre mediante la introducción de oxígeno libre.
El nitrógeno, siempre presente en la desgasificación y la actividad volcánica, se hizo más predominante a través de la descomposición de los organismos muertos.

• Hace aproximadamente un millón de años, la atmósfera terrestre había alcanzado su composición actual.

Nuestros ancestros primitivos aparecieron proporcionando la capacidad de controlar el ambiente, en los últimos 3 o 4 millones de años.
Una vez que el desarrollo de la inteligencia había proporcionado la capacidad de controlar el ambiente, el mundo entero se convirtió en nuestro hogar ecológico, y nuestra evolución física esencialmente se detuvo.

Discovery of early hominins
(https://www2.palomar.edu/anthro/hominid/australo_1.htm)

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What Happened Before History? Human Origins

(https://www.youtube.com/watch?v=dGiQaabX3_o)

(1). Vida

La vida es una característica de un organismo vivo que distingue a este último de un organismo muerto o un ser no vivo.
El primero se distingue específicamente por la capacidad de crecer, metabolizar, responder (a los estímulos), adaptarse y reproducirse.

Características básicas de un ser vivo
¿Cuándo comienza la vida? No hay consenso sobre dónde comienza la vida.
¿Comienza en el momento de la fertilización o en el momento anterior o posterior a eso?  
El origen de la vida también es discutible, a pesar de la respuesta irresoluta a las preguntas sobre la vida, las características básicas de un ser vivo son las siguientes:

1. Organización. Los seres vivos tienen una estructura organizada para realizar una función específica. En particular, un ser vivo está formado por una sola célula o un grupo de células. La célula es la unidad estructural y funcional básica de cualquier organismo.
2. Homeostasis. Una forma de vida tendría la capacidad de mantener su existencia, por ejemplo, regulando su entorno interno para mantener un estado constante o favorable.
3. Metabolismo. Un ser vivo sería capaz de convertir la energía de los productos químicos en componentes celulares a través de reacciones anabólicas. También sería capaz de descomponer la materia orgánica a través del catabolismo.
4. Crecimiento. Un ser vivo crece, en tamaño o en número.
5. Respuesta. Un organismo tiene la capacidad de responder a estímulos o a su entorno, generalmente a través de una serie de reacciones metabólicas.
6. Reproducción. Una de las características distintivas de la vida es la capacidad de reproducirse; producir una nueva vida de su tipo.
7. Adaptación. Un organismo es capaz de cambiar a través del tiempo para adaptarse a su entorno.
   (https://www.biologyonline.com/dictionary/life).
   
   
   https://www.youtube.com/watch?v=64R2MYUt394

La vida es una característica que distingue a las entidades físicas que tienen procesos biológicos, como los procesos de señalización y autosostenibilidad, de las que no lo tienen. Ya sea porque tales funciones han cesado (ha muerto) o porque nunca tuvieron tales funciones y se clasifican como inanimadas.
Existen varias formas de vida, como plantas, animales, hongos, protistas, arqueas y bacterias.
La biología es la ciencia que estudia la vida.
Actualmente no hay consenso con respecto a la definición de vida.
Una definición popular es que los organismos son sistemas abiertos que mantienen la homeostasis, están compuestos de células, tienen un ciclo de vida, experimentan metabolismo, pueden crecer, adaptarse a su entorno, responder a estímulos, reproducirse, evolucionar y, desde luego, morir.
Otras definiciones a veces incluyen formas de vida no celulares como virus y viroides.
(https://en.wikipedia.org/wiki/Life)

Entonces, no es correcto decir que un volcán está vivo, ni un río, o el océano, mucho menos un objeto inanimado como un autobús, un avión, o una nave espacial.
Encuentre algún otro concepto (o palabra) para referirse a este tipo de “actividad”.
Además, así no estrará en contradición con todos los maestros de ciencias biológicas (en el mundo) y metiendo en ambigüedades a los estudiantes de escuelas y colegios.
(https://cienciaiyiicr.blogspot.com/2015/06/vida-en-la-tierra-objetivo-iiid-5.html)

Pero lo mejor que puede hacer ante una duda, es consultar a un profesional especializado en este campo de la “ciencia”, quizás un biólogo, biofísico, fisiólogo, médico, etc.

https://www.npr.org/sections/13.7/2013/03/06/173510125/
is-the-earth-alive-that-depends-on-your-definition-of-life

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The 10 Most Advanced HUMANOID ROBOTS In The World
(https://www.youtube.com/watch?v=FRs7avY_aW8)