Bello día de invierno…
Brillante, resplandeciente,
se fue volando el gorrión.
—Tatsuko Hoshino [1903-1984]
Haiku – Se fué volando
‘Oumuamua
The first known interstellar object to visit our solar system.
‘Oumuamua Overview
‘Oumuamua is the first confirmed object from another star to visit our solar system. This interstellar interloper appears to be a rocky, cigar-shaped object with a somewhat reddish hue.
The object was named ‘Oumuamua by its discoverers. It means «a messenger from afar arriving first» in Hawaiian.
‘Oumuamua is up to one-quarter mile (400 meters) long and highly-elongated – perhaps 10 times as long as it is wide. That aspect ratio is greater than that of any asteroid or comet observed in our solar system to date. While its elongated shape is quite surprising, and unlike objects seen in our solar system, it may provide new clues into how other solar systems formed.
The observations suggest this unusual object had been wandering through the Milky Way, unattached to any star system, for hundreds of millions of years before its chance encounter with our star system.
Immediately after its discovery, telescopes around the world, including ESO’s Very Large Telescope in Chile, were called into action to measure the object’s orbit, brightness and color. Urgency for viewing from ground-based telescopes was vital to get the best data.
Combining the images from the FORS instrument on the ESO telescope using four different filters with those of other large telescopes, a team of astronomers led by Karen Meech of the Institute for Astronomy in Hawaii found that ‘Oumuamua varies in brightness by a factor of 10 as it spins on its axis every 7.3 hours. No known asteroid or comet from our solar system varies so widely in brightness, with such a large ratio between length and width. The most elongated objects we have seen to date are no more than three times longer than they are wide.
The interstellar object ‘Oumuamua is at the center of this image and circled in blue. It is surrounded by the trails of faint stars that are smeared as the telescopes tracked the moving comet.
ESO/K. Meech et al.
“This unusually big variation in brightness means that the object is highly elongated: about ten times as long as it is wide, with a complex, convoluted shape,” said Meech. “We also found that it had a reddish color, similar to objects in the outer solar system, and confirmed that it is completely inert, without the faintest hint of dust around it.”
These properties suggest that ‘Oumuamua is dense, composed of rock and possibly metals, has no water or ice, and that its surface was reddened due to the effects of irradiation from cosmic rays over hundreds of millions of years.
A few large ground-based telescopes continued to track the fading object as it receded from our planet. Two of NASA’s space telescopes (Hubble and Spitzer) tracked the object traveling about 85,700 miles per hour (38.3 kilometers per second) relative to the Sun. Its outbound path is about 20 degrees above the plane of planets that orbit the Sun. The object passed Mars’s orbit around Nov. 1 and will pass Jupiter’s orbit in May of 2018. It will travel beyond Saturn’s orbit in January 2019; as it leaves our solar system, ‘Oumuamua will head for the constellation Pegasus.
Preliminary orbital calculations suggest that the object came from the approximate direction of the bright star Vega, in the northern constellation of Lyra. However, it took so long for the interstellar object to make the journey―even at the speed of about 59,000 miles per hour (26.4 kilometers per second)―that Vega was not near that position when the ‘Oumuamua was there about 300,000 years ago.
Astronomers estimate that an interstellar object similar to ‘Oumuamua passes through the inner solar system about once per year, but they are faint and hard to spot and have been missed until now. It is only recently that survey telescopes, such as Pan-STARRS1, are powerful enough to have a chance to discover them.
“What a fascinating discovery this is!” said Paul Chodas, manager of the Center for Near-Earth Object Studies at NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California. “It’s a strange visitor from a faraway star system, shaped like nothing we’ve ever seen in our own solar system neighborhood.”
Discovery
The first known interstellar object to visit our solar system, 1I/2017 U1 ‘Oumuamua, was discovered Oct. 19, 2017 by the University of Hawaii’s Pan-STARRS1 telescope, funded by NASA’s Near-Earth Object Observations (NEOO) Program, which finds and tracks asteroids and comets in Earth’s neighborhood. While originally classified as a comet, observations revealed no signs of cometary activity after it slingshotted past the Sun on Sept. 9, 2017 at a blistering speed of 196,000 miles per hour (87.3 kilometers per second). It was briefly classified as an asteroid until new measurements found it was accelerating slightly, a sign it behaves more like a comet.
How ‘Oumuamua Got its Name
The object was officially named 1I/2017 U1 by the International Astronomical Union (IAU), which is responsible for granting official names to bodies in the solar system and beyond. In addition to the technical name, the Pan-STARRS team dubbed it ‘Oumuamua (pronounced oh MOO-uh MOO-uh), which is Hawaiian for “a messenger from afar arriving first.”
Scientists determine the origin of extra-solar object ‘Oumuamua
In 2017, the first interstellar object from beyond our solar system was discovered via the Pan-STARRS astronomical observatory in Hawaii. It was named ‘Oumuamua, meaning «scout» or «messenger» in Hawaiian. The object was like a comet, but with features that were just odd enough to defy classification.
Two Arizona State University astrophysicists, Steven Desch and Alan Jackson of the School of Earth and Space Exploration, set out to explain the odd features of ‘Oumuamua and have determined that it is likely a piece of a Pluto-like planet from another solar system. Their findings have been recently published in a pair of papers in the AGU Journal of Geophysical Research: Planets.
«In many ways ‘Oumuamua resembled a comet, but it was peculiar enough in several ways that mystery surrounded its nature, and speculation ran rampant about what it was,» said Desch, who is a professor in the School of Earth and Space Exploration.
From observations of the object, Desch and Jackson determined several characteristics of the object that differed from what would be expected from a comet.
In terms of speed, the object entered the solar system at a velocity a bit lower than would be expected, indicating that it had not been traveling in interstellar space for more than a billion years or so. In terms of size, its pancake shape was also more flattened than any other known solar system object.
They also observed that while the object acquired a slight push away from the sun (a «rocket effect» common in comets as sunlight vaporizes the ices they are made of), the push was stronger than could be accounted for. Finally, the object lacked a detectable escaping gas, which is usually depicted visibly by a comet’s tail. In all, the object was very much like a comet, but unlike any comet that had ever been observed in the solar system.
Desch and Jackson then hypothesized that the object was made of different ices and they calculated how quickly these ices would sublimate (passing from a solid to a gas) as ‘Oumuamua passed by the sun. From there, they calculated the rocket effect, the object’s mass and shape, and the reflectivity of the ices.
«That was an exciting moment for us,» Desch said. «We realized that a chunk of ice would be much more reflective than people were assuming, which meant it could be smaller. The same rocket effect would then give ‘Oumuamua a bigger push, bigger than comets usually experience.»
Desch and Jackson found one ice in particular—solid nitrogen—that provided an exact match to all the object’s features simultaneously. And since solid nitrogen ice can be seen on the surface of Pluto, it is possible that a cometlike object could be made of the same material.
«We knew we had hit on the right idea when we completed the calculation for what albedo (how reflective the body is) would make the motion of ‘Oumuamua match the observations,» said Jackson, who is a research scientist and an Exploration Fellow at ASU. «That value came out as being the same as we observe on the surface of Pluto or Triton, bodies covered in nitrogen ice.»
They then calculated the rate at which chunks of solid nitrogen ice would have been knocked off the surfaces of Pluto and similar bodies early in our solar system’s history. And they calculated the probability that chunks of solid nitrogen ice from other solar systems would reach ours.
«It was likely knocked off the surface by an impact about half a billion years ago and thrown out of its parent system,» Jackson said. «Being made of frozen nitrogen also explains the unusual shape of ‘Oumuamua. As the outer layers of nitrogen ice evaporated, the shape of the body would have become progressively more flattened, just like a bar of soap does as the outer layers get rubbed off through use.»
Could ‘Oumuamua have been alien technology?
Although ‘Oumuamua’s cometlike nature was quickly recognized, the inability to immediately explain it in detail led to speculation that it is a piece of alien technology, as in the recently published book «Extraterrestrial: The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth» by Avi Loeb of Harvard University.
This has sparked a public debate about the scientific method and the responsibility of scientists not to jump to unwarranted conclusions.
«Everybody is interested in aliens, and it was inevitable that this first object outside the solar system would make people think of aliens,» Desch said. «But it’s important in science not to jump to conclusions. It took two or three years to figure out a natural explanation—a chunk of nitrogen ice—that matches everything we know about ‘Oumuamua. That’s not that long in science, and far too soon to say we had exhausted all natural explanations.»
Although there is no evidence that it is alien technology, as a fragment of a Pluto-like planet, ‘Oumuamua has provided scientists with a special opportunity to look at extrasolar systems in a way that they have not been able to before. As more objects like ‘Oumuamua are found and studied, scientists can continue to expand our understanding of what other planetary systems are like and the ways in which they are similar to, or different from, our own solar system.
«This research is exciting in that we’ve probably resolved the mystery of what ‘Oumuamua is and we can reasonably identify it as a chunk of an ‘exo-Pluto,’ a Pluto-like planet in another solar system,» Desch said. «Until now, we’ve had no way to know if other solar systems have Pluto-like planets, but now we have seen a chunk of one pass by Earth.»
Desch and Jackson hope that future telescopes, like those at the Vera Rubin Observatory/Large Synoptic Survey Telescope in Chile, which will be able to survey the entire southern sky on a regular basis, will be able to start finding even more interstellar objects that they and other scientists can use to further test their ideas.
«It’s hoped that in a decade or so we can acquire statistics on what sorts of objects pass through the solar system, and if nitrogen ice chunks are rare or as common as we’ve calculated,» Jackson said. «Either way, we should be able to learn a lot about other solar systems, and whether they underwent the same sorts of collisional histories that ours did.»
More information: Alan P. Jackson et al. 1I/’Oumuamua as an N 2 ice fragment of an exo‐Pluto surface: I. Size and Compositional Constraints, Journal of Geophysical Research: Planets (2021). DOI: 10.1029/2020JE006706
S. J Desch et al. 1I/’Oumuamua as an N 2 ice fragment of an exo‐pluto surface II: Generation of N 2 ice fragments and the origin of ‘Oumuamua, Journal of Geophysical Research: Planets (2021). DOI: 10.1029/2020JE006807
Provided by Arizona State University
Ötzi, the ice mummy, Investigation Techniques and Tools.
Ötzi is the oldest human mummy known and one of the most studied by science. It was discovered in 1991 in the Alps and since then it has not stopped leaking information about what life was like in the Neolithic. Do you dare to find out all its secrets?
Ötzi desangrado
Escenario del crimen: Alpes italianos
Fecha: Hace unos 5.000 años (en la Edad del Cobre europea).
Víctima: Ötzi, también conocido como el Hombre del Hielo y la momia humana más antigua conocida, Homo sapiens.
Tipo de crimen: Asesinato
Evidencias: Agujero de unos 2 cm de diámetro en el hombro izquierdo debido, según las pruebas radiológicas, a una punta de flecha próxima al pulmón izquierdo. Profunda herida en la mano derecha, abrasiones y moratones en el cuerpo, y cortes en el pecho y la muñeca derecha. El ADN presente en sus pertenencias apunta a otras cuatro personas. La sangre de otro individuo en su cuchillo muestra que le hirió, y la de otros dos en su flecha sugiere que los hirió o mató, y recuperó la flecha tras cada disparo.
Conclusiones: Özti, un varón humano de 46 años, 1,59 de alto y unos 60 kg de peso, participó en un violento enfrentamiento con un grupo de individuos. Presumiblemente, tras alcanzar a flechazos a dos de ellos, se produjo un violento cuerpo a cuerpo en el que hirió a su agresor con el cuchillo y también recibió cortes. Trató de huir, pero una flecha le alcanzó en el hombro.
WHAT IS A MUMMY?
Mummies are preserved bodies of people and animals that still preserve their skin. The most famous are the Egyptian ones, preserved thanks to the chemical processes applied to the corpses (embalming), although many other cultures practiced mummification. But mummies can also occur naturally if the conditions are suitable to avoid decomposition, such as humid and swampy sites, in the cold of mountains and polar regions or in dry and sandy areas such as deserts. In addition to the skin, other structures that can be preserved over the millennia are nails, hair and bones and teeth.
Unlike fossils, which are millions years old, mummies do not usually exceed thousands of years, although there are fossils of dinosaurs with skin impressions or scales. If you want to know more about the processes of fossilization, we invite you to read Knowing fossils and their age. Ötzi is a sub-fossil because he is younger than 11,000 years old.
WHO WAS ÖTZI?
Ötzi, the Man of Similaun, the Man of Hauslabjoc or simply The Iceman, was discovered in the Ötz Valley (on the Austrian-Italian border of the Alps) by climbers in 1991 at 3,200 meters. Thanks to a storm in the Sahara, the dust reached the Alps and when it warmed with the sun, it melted the ice more than usual and uncovered Ötzi, who had been under the ice for more than 5,000 years. It was not until a later study that his real antiquity was discovered, since in situ seemed to be a dead climber.
Thanks to the technique Carbon 14, it was determined that Ötzi died around 3255 BC (Chalcolithic, Copper Age), which made it the oldest preserved mummy in the world. In addition to the body, more than 70 personal objects (weapons, clothing, tools…) were found, which gave more information about the life of this prehistoric man.
A MODERN HOMO SAPIENS
Throughout various posts we have talked about other species that preceded us , but Ötzi belonged to our species, Homo sapiens. The first Homo sapiens, who appeared in Africa 200,000 years ago, represented the evolutionary transition between H. heidelbergensis to the first modern humans. After more than 7 million years of evolution, H. sapiens are the only hominini survivors.
H. sapiens migrated from Africa to the rest of the continents. If you want to know about how paleoparasitology helps us to follow the migratory routes of our ancestors, do not miss this post . When Ötzi was alive, the Neanderthals had already become extinct a few thousand years ago and their sapiens ancestors had been in Europe since about 45,000 years ago.
The difference between H. sapiens and other species is a very rounded and large skull (1,000-1,400 cm 3 ) compared to the body, a flat and vertical face, small teeth a non-robust jaw, and the presence of chin, feature that does not have any of the preceding species.
If we look at the skeleton, like other recent hominins, Ötzi and we are perfectly adapted to bipedism, with a distinctive light constitution. We have long lower limbs, with the femur tilted to the knee to keep the center of gravity under the body. The pelvis is narrow and short. The spine is curved to maintain balance and distribute weight efficiently while walking, with strong lumbar vertebrae. The arms are relatively short and the hands are agile and they have excellent prehensile precision, with long and thin phalanges compared to neanderthals.
At cognitive level, what made us different from the rest of the hominin species is the symbolic thinking (representation of nature through symbols and abstract thinking), although the debate is still open since the Neanderthals had behaviors that could be considered symbolic (like decorating the body with jewelry or paintings). What is clear is that 40,000 years ago, the clearest evidence of modern behavior appeared in Europe, with the appearance of rock painting and sculpture. Technological innovation, agriculture and livestock are other of our distinctive features.
WHAT VALUABLE INFORMATION HAS REVEALED SCIENCE ABOUT ÖTZI?
Different techniques have been used to reveal information about the mummy and changing the different hypotheses over the years.
CARBON 14 AND DENTITION: AGE
Ötzi was about 46 years old when he died (life expectancy in the Copper Age was about 35 years). This data comes from the study of teeth, which are worn out, perhaps by eating grain throughout his life. The Carbon 14 test was carried out on its body and clothing: he is approximately 5,300 years old. It is estimated that he weighed about 45 kilos and he was 1.60 m tall.
COMPUTERIZED AXIAL TOMOGRAPHY (CT SCAN)
A CT Scan in the body of Ötzi brought to light that he was suffering from various oral issues, such as caries (perhaps due to the consumption of bread and oats), periodontitis (pyorrhea) and worn out teeth for using them as a tear tool. He also lost part of a molar and suffered a blow to an incisor.
He also suffered from arthritis, gallstones and he had a lump on one toe, broken nose and ribs that healed before death and had black lungs because of inhaling CO2, maybe from bonfires. More than 60 tattoos (the oldest known) were found throughout his body, consisting of small lines, crosses and points. They were made with small cuts that were then rubbered with charcoal. They do not seem decorative: it is speculated that they were part of some treatment to improve the artirtis, since they indicate the points where he was in pain.
His system also had high levels of arsenic, probably because he worked with minerals and metals.
THE LAST DINNER
An analysis of the stomach revealed that he had eaten two hours before dying. He ate ibex (wild goat), cereals and unidentified plants. They found 30 different types of pollen, so he probably died in the spring. But they also found eggs of a parasite that cause Lyme disease, which mainly affects the vascular, nervous and skeletal system.
X-RAYS: ACCIDENT OR MURDER?
First it was believed that Ötzi died due to crashing into a glacier. But radiographs revealed the presence of an arrowhead on his shoulder, so the researchers analyzed the body more closely and found several injuries in the hands, torso and a blow in the head, the cause of his death.
DNA ANALYSIS: HE SUFFERED DIVERSE DISEASES
Scientists did DNA tests in various blood samples, and they found up to 3 different types of blood. The blood of his flint knife is not from him: everything shows that he was involved in a fight with several people and was killed. His body was not found in a natural position, so two hypotheses are considered: either a partner tried to help him to extract the arrow or the enemies tried to recover it. In any case, they did not take away the advanced technology and Ötzi clothing. Why? The mystery is still open.
In 2008 the complete genome of the Ice Man was published. He was lactose intolerant, his blood was type 0, he had brown eyes, he suffered from the heart and arteries and he is related to the current inhabitants of Corsica and Sardinia. In addition, out of 3,700 DNA samples were donated by Tyrol volunteers. 19 individuals share a genetic mutation with Ötzi.
NON-HUMAN DNA IN ÖTZI
The samples of non-human DNA are usually bacteria that live in our body. A biopsy on the hip brought to light the presence of DNA from a bacterium (Treponema denticola) involved in periodontal disease, which confirmed the results of the CT Scan. They also found remnants of the bacterium Clostridium and Helicobacter pylori so Ötzi had a strong stomachache and diarrhea the day of his death. Besides, the study of Helicobacter from Ötzi has thrown new data on human migrations, the origin of European populations and the impact on our evolution.
DO YOU WANT TO SEE ÖTZI?
This discovery is so important, that they dedicated a museum almost entirely for him: the South Tyrol Museum, in Bolzano. There are exposed the impressive clothes that he wore, made with animal skins such as bears and goats, his shoes, with double layer and stuffed with straw, his tools, weapons… even the first aid kit he was carrying. And he himself, of course, preserved at -6º. Maybe one day we will hear him “talking”: they are trying to reconstruct his tone of voice from the vocal cords.
We still do not know who he was. Maybe a personality? A skilled hunter? A farmer or a stockman? A healer? We will probably never know. What is certain is that he could never imagine the attentions he would continue receiving 5,000 years after his death.
Qué son los fósiles y crímenes prehistóricos.
- Qué es un fósil.
- Qué tipos de fósiles existen.
- Cómo se forma un fósil. O lo que es lo mismo, cómo es el proceso de fosilización.
- Por qué son importantes los fósiles.
- Métodos de datación de fósiles o cómo saben la antigüedad de un fósil.
¿Qué son los fósiles?
Quizá la foto de portada o del CD te han sugestionado, pero como sabes, los fósiles no son solo los huesos de dinosaurios.
Los fósiles son restos de seres vivos del pasado o rastros de su actividad que se han conservado hasta la actualidad.
- Los restos pueden ser completos o parciales.
- Con pasado me refiero a hace miles o millones de años.
- Se conservan generalmente en rocas sedimentarias, pero también en otros materiales como el ámbar.
La ciencia que estudia los fósiles es la Paleontología, una maravillosa unión de Biología y Geología.
¿Qué tipos de fósiles existen?
Según si es parte del cuerpo o rastro de actividad, proceso de fosilización y tipo de material en el que se han conservado, los fósiles los podemos clasificar en:
Fósiles petrificados y fósiles permineralizados
Son los fósiles que te vienen a la cabeza cuando piensas en uno: los que «se han convertido en piedra».
La partes del ser vivo al morir, en lugar de descomponerse, se sustituyen por minerales con el paso de los años.
Si tiene huecos pueden rellenarse de minerales, desaparecer el material orgánico original y dejar solo el molde interno o externo.
Así, los moldes dejados por seres vivos también son fósiles. Muchos fósiles de caracol en realidad no es el caracol en sí, sino el molde de su concha. Como al hacer un castillo en la arena al retirar el cubo.
Ah, y los amonites no son caracoles.
La madera fósil petrificada tiene un nombre: xilópalo.
Icnofósiles. Los restos de actividad
Los icnofósiles son los restos de la actividad de un ser vivo que han quedado conservados en las rocas.
Son importantes porque dan información del comportamiento de especies pasadas o extintas.
Pueden ser:
- Nidos y otras construcciones (modificación del entorno).
- Icnitas (huellas fosilizadas).
- Coprolitos (cacas fosilizadas) y otras deposiciones como huevos.
- Marcas como dentelladas, arañazos…
El ámbar. La resina fósil
El ámbar es resina fosilizada de más de 20 millones de años.
Si tiene menos de 20 millones de años, la resina fósil se llama copal.
Como vimos en la peli de Parque Jurásico, en el ámbar pueden conservarse otros seres vivos como insectos (y polen, arácnidos, etc.). Eso es un 2×1: el ámbar es fósil, y el ser vivo de dentro, también. ¡Un fósil doble!
Eso sí, es imposible recuperar ADN de un mosquito que picó un dinosaurio para resucitar dinosaurios (y menos añadiendo el ADN que falta con ADN de ranas).
El ámbar se usa en joyería y si tiene un bicho dentro, aumenta el precio.
Si el ámbar es sospechosamente barato, es copal o sintético. Si tienes dudas, puedes acercarle una llama o alcohol. Si ni se inmuta, es ámbar. Si queda pegajoso, te la han pegado a ti.
También lo puedes iluminar con luz polarizada, como el de la foto. Si ves unas líneas de colores, es que es verdadero.
Fósiles químicos. Los combustibles fósiles
Se consideran fósiles químicos el petróleo o el carbón, o como los conoces de toda la vida: combustibles fósiles.
Se formaron por la acumulación de materia orgánica (sobre todo vegetal) sometida a altas presiones, temperaturas y bacterias anaerobias (las que no utilizan oxígeno).
Los subfósiles. Los que se quedaron a medias
A veces la fosilización no llega a su fin. Entonces lo que encontramos no es un fósil, sino un subfósil.
Puede ser porque cambiaron las condiciones para que continuara la fosilización o porque no pasó el tiempo suficiente.
Todo lo que tenga menos de 11.000 años de antigüedad se considera un subfósil, como nuestros antepasados más recientes (Edad de los metales).
Fósil viviente. En realidad no es un fósil
Si según la definición de fósil son restos de hace millones de años… ¿Qué es un fósil viviente?
En realidad los fósiles vivientes no son fósiles, sino seres vivos actuales que se parecen muchísimo a otros ya extintos. O sea, que han acumulado pocos cambios a lo largo de su evolución.
Ejemplos de fósiles vivientes: el celacanto (se creía extinguido desde hacía 65 millones de años y se encontró uno vivo en 1938), los nautilos o el cangrejo herradura.
Pseudofósiles: parecen fósiles, pero no lo son
Los pseudofósiles son marcas en las rocas que parecen restos de seres vivos, pero se han formado por procesos geológicos.
Por lo tanto, no son fósiles. Recuerda que el origen de un fósil siempre es un ser vivo.
Ejemplo de un pseudofósil: las dendritas de pirolusita en piedra calcárea. Parecen fósiles vegetales, pero no lo son.
¿Por qué hay tan pocos fósiles y por qué son difíciles de encontrar?
Para que se forme un fósil tienen que coincidir un montón de casualidades: que no se coman el cadáver los carroñeros o descomponedores, que las condiciones sean las adecuadas, que no se rompan por movimientos de tierra, que luego los encontremos…
Además, durante gran parte de la historia evolutiva los seres vivos no tenían partes duras como dientes, huesos o conchas.
Sí, las partes blandas, como la piel, también pueden fosilizar, pero es muuucho más complicado.
En la Explosión del Cámbrico (hace 543 millones de años) aparecieron los primeros seres con partes duras. Es a partir de esa época que los fósiles son más abundantes y se pueden utilizar como pruebas de la evolución.
Por lo tanto hay un espacio de tiempo entre los 3.800-543 millones de años sin apenas registro fósil.
Como ya sabrás, cada fósil es una pieza única y de valor incalculable, aunque se les ponga precio.
¿Cuál es el fósil más antiguo?
Los fósiles más antiguos son los estromatolitos. Son rocas formadas por la acumulación de carbonato cálcico. Ese carbonato cálcico se formó por la actividad de unas bacterias fotosintéticas que aún existen.
¿Cómo se forma un fósil?
No hay una ni dos, sino cinco maneras de que se forme un fósil. Estos son los procesos de fosilización:
Petrificación
Ya los has visto antes en la definición de fósil petrificado: la materia orgánica se sustituye por sustancias minerales. Para que pase, el ser vivo ahora ya muerto tiene que quedar enterrado, a salvo de los carroñeros y de condiciones meteorológicas que podrían estropearlo. Las mejores condiciones para que suceda todo esto son los ambientes acuáticos.
Bajo tierra, se pueden crear las condiciones para que empiece la petrificación.
Antes de la petrificación sucede la permineralización: los poros del organismo se rellenan de minerales mientras los tejidos aún están inalterados. Es el tipo de fosilización más común de los huesos.
Mira en este vídeo la fosilización por petrificación:
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Mi precioso amonite pulido y partido por la mitad, tiene distintos colores porque se rellenó con minerales distintos:
Gelificación
En la gelificación el ser vivo-muerto queda atrapado en el hielo y apenas sufre transformaciones. Caso típico de mamuts o el de Ötzi, la momia del hielo, con más de 5.000 años de edad.
https://youtube.com/watch?v=75lthwlhXhM%3Fcontrols%3D1%26rel%3D0%26playsinline%3D0%26modestbranding%3D0%26autoplay%3D0%26enablejsapi%3D1%26origin%3Dhttps%253A%252F%252Fwww.biologueando.com%26widgetid%3D3
Compresión
En la compresión, el cadáver o los restos del ser vivo quedan sobre una capa blanda del suelo, como el lodo y va cubriéndose de sedimentos.
Inclusión
En la inclusión, los organismos quedan atrapados en otros materiales, como el ámbar o el petróleo.
Impresión
En la impresión, los seres vivos dejan marcas en el barro. Esa marca se conserva hasta que el barro se pone duro. Pueden ser marcas de su cuerpo, huellas, etc.
¿Para qué sirven los fósiles?
Además del valor propio que tienen por haberse conservado hasta la actualidad (recuerda: un cúmulo de casualidades), los fósiles se utilizan para obtener información de muchas cosas.
Son como libros abiertos, solo hay que aprender a interpretarlos:
Son una evidencia de la evolución
Los fósiles son una de las evidencias de la evolución biológica. Nos dan información de cómo eran organismos ya extintos y nos ayudan a establecer parentescos en los seres vivos actuales.
Como fuente de energía
Aunque las cosas están cambiando poco a poco, los fósiles químicos (combustibles fósiles) siguen siendo nuestro principal recurso energético.
Para analizar fenómenos cíclicos
Los fósiles nos ayudan a analizar fenómenos cíclicos de hace millones de años. Por ejemplo: cambios climáticos, perturbaciones orbitales de los planetas o dinámicas atmósfera-océano.
Piensa en la información climática que dan los anillos de crecimiento de los troncos fósiles. En los árboles actuales, los anillos más gruesos son de primavera y los de otoño más estrechos.
En los fósiles, estas diferencias nos dan información de las variaciones de temperatura de esa época.
Dan información sobre procesos geológicos
Los fósiles nos dan información sobre procesos geológicos. Como la deriva continental, la existencia de océanos antiguos, cadenas montañosas….
¿Cómo es posible que exista la misma especie de fósil en África que en Sudamérica? Solo puede explicarse por el movimiento de los continentes.
¿Cómo puede ser que haya conchas fósiles en la cima de una montaña? Porque hace millones de años allí había un mar.
Los fósiles guía ayudan a datar las rocas
Mención especial a los fósiles guía. ¿Qué son los fósiles guía?
Los fósiles guía son fósiles exclusivos de una época geológica. Así, si encontramos este tipo de fósiles en una roca, automáticamente sabemos la edad de esa roca con bastante precisión.
Ejemplos de fósiles guía precisos: ammonoideos, graptolitos, conodontos y foraminíferos.
Cómo saber la antigüedad de un fósil. Métodos de datación de fósiles
Una de las preguntas sobre fósiles que me han hecho más de una vez es cómo pueden saber los años que tiene un fósil.
Los métodos de datación de los fósiles son variados y no son perfectos. Además, contra más antiguo es un fósil, menos precisión.
Así que los fósiles y los yacimientos se suelen datar con más de una técnica.
Las técnicas de datación de los fósiles son de dos tipos: directas (datación absoluta) e indirectas (datación relativa).
Datación absoluta
La datación absoluta es más precisa que la relativa. Se basa en las características físicas de la materia y seguro que al menos la primera técnica, te suena.
Datación de fósiles radiométrica
Repaso rápido del átomo: un núcleo con neutrones y protones y electrones orbitando alrededor.
Puede haber átomos que son del mismo elemento, pero no tienen el mismo número de neutrones. Entonces, estos átomos entre ellos se llaman isótopos.
Si quieres profundizar, mira este vídeo:
https://youtube.com/watch?v=Ut5lncwhMvA%3Fcontrols%3D1%26rel%3D0%26playsinline%3D0%26modestbranding%3D0%26autoplay%3D0%26enablejsapi%3D1%26origin%3Dhttps%253A%252F%252Fwww.biologueando.com%26widgetid%3D5
Pues la datación radiométrica se basa en la velocidad de desintegración de isótopos radioactivos de los fósiles y rocas.
Los isótopos radioactivos son inestables, así que se transforman en otros más estables emitiendo radiación a una velocidad que conocen los científicos.
Si comparas la cantidad de isótopos inestables con los estables, puedes estimar el tiempo que ha pasado desde que se formó el fósil y roca.
Radiocarbono o Carbono 14
Los seres vivos tenemos una relación constante entre C12 y C14.
Al morir, la relación cambia porque el cuerpo no incorpora C14 nuevo. En 5730 años, el C14 se reduce a la mitad.
Midiendo la cantidad de radiactividad y la diferencia entre C12 y C14 que aún queda en su cuerpo, se puede datar cuando murió el ser en cuestión.
La antigüedad máxima de datación por este método son 60.000 años, cuando el C14 ha desaparecido del todo. Solo se usa pues en fósiles recientes.
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Berilio 10-Aluminio 26
Se puede usar en fósiles y rocas de 10-15 millones de antigüedad, ya que el periodo de desintegración es mayor que el del C14.
Potasio-Argón (40K/40Ar)
Para datar rocas y ceniza volcánica de más de 10.000 años.
Por ejemplo, se usó para datar las huellas de Laetoli, la prueba de bipedestación más antigua de nuestro linaje. Casi seguro que dejadas por varios individuos de Australophitecus afarensis.
Series del Uranio (Uranio-Torio)
Usando isótopos de uranio, se aplican diversas técnicas.
Esta datación se utiliza en estructuras de carbonato de calcio (como los corales) y depósitos minerales en cuevas (espeleotemas).
Calcio 41
Se utiliza para datar restos óseos de entre 50.000 y 1.000.000 años.
Datación de fósiles por paleomagnetismo
Esta me encanta.
El polo norte magnético no siempre ha sido el mismo durante toda la historia de la Tierra.
Pero los geólogos, que son muy listos, conocen las coordenadas geográficas del polo norte magnético de distintas épocas.
Ahora viene lo bueno: algunos minerales tienen propiedades magnéticas y se dirigen hacia el norte magnético cuando están en disueltos, o mejor dicho, en suspensión acuosa. Por ejemplo, las arcillas.
Si caen al suelo, quedan fijados mirando hacia dónde estaba el polo norte magnético en ese momento.
Ya solo falta mirar hacia qué coordenadas están orientados los minerales en el yacimiento para asociarlo con una época geológica determinada.
Como el polo norte magnético ha estado varias veces en las mismas coordenadas geográficas, se obtiene más de una fecha de datación.
Según el contexto del yacimiento, se descartan algunas de estas fechas hasta llegar a la definitiva.
Datación de fósiles por termoluminiscencia óptica simulada
Casi nada el nombre de este método de datación. En realidad es sencillo:
Algunos minerales, como el cuarzo, feldespato o la calcita, van acumulando modificaciones en su estructura porque están constantemente sometidos a la radiación que nos llega del espacio.
Si este mineral lo calientas o iluminas, la estructura cristalina vuelve a su estado original y emite luz cual Gusiluz.
Contra más luz, significa que más se ha modificado la estructura. Y por lo tanto, que lleva acumulado más tiempo de radiación cósmica.
Si comparas la luz emitida con elementos ya datados, puedes obtener el tiempo que ha estado expuesto el mineral a la radiación y por lo tanto, lo viejo que es.
Solo se pueden datar muestras que hayan estado protegidas de la luz solar o del calor de más de 500ºC. Si no, se reinicia el reloj al liberarse la energía de manera natural.
Resonancia paramagnética electrónica (ESR)
Muy resumidamente, en la resonancia paramagnética electrónica (electro spin resonance), se aplica radiación a la muestra a datar y se mide la energía absorbida.
Como es un método bastante complejo, para no extenderme más puedes ver más información en la web del CENIEH.
Datación relativa
Los fósiles no se datan directamente como en los casos anteriores, sino que se hace según el contexto en el que se encuentran:
- Si están asociados a fósiles guía o a objetos de los que se conoce la antigüedad.
- Según el estrato en el que se encuentran.
Los estratos son las distintas capas de rocas que se ordenan según la profundidad.
La estratigrafía dice que las rocas y fósiles más antiguos son los más profundos, mientras que los más modernos son los más superficiales.
Lógico, si pensamos que no han tenido tanto tiempo para dipositarse en el sustrato. Igual que en la montaña de la ropa sucia la más antigua es la que lleva días y días ahí debajo.
Evidentemente, si hay terremotos u otros movimientos de tierras la datación sería incorrecta. Por lo que hay que combinarla con otros métodos, como decía al principio, para ajustar más la antigüedad.
Aquí puedes jugar con este interactivo de las distintas eras geológicas:
Página 1 de 1, Imagen interactiva
FUENTES
Historia Geológica de la Tierra
ACTUALIDAD
IZAL – El Baile
Bailando hasta que todo acabe
Izal – El Baile
Ya no importa lo que digan y menos lo que callen
Que nos miren, que sientan, que rían, que se unan al baile
Bienvenidos a la última fiesta del no somos nadie.
IZAL – El Baile
Llega el fin de los finales
Llamas brillan en el cielo
Salteremos por los aires
Bajo columnas de fuego
24 horas nos quedan
Ya importan menos las penas
Que antes nos dolían tanto
Y mientras la gente cuerda grita, llora
Sufre y niega a los locos nos verán bailando
Nuestra casa se ha llenado
Con amigos de hace años
Hemos puesto las canciones
Que siempre dijeron tanto
Y mientras todo se derrumba
A los locos nos verán bailando
Y ahora sentimos tan lejos
Los antiguos miedos
Ahora que no queda tiempo
Aparecen nuevos
El miedo de que nadie nos pida un adiós
Y que no toquen mis manos de nuevo
Y que no muevan mis pies en el suelo
Bailando hasta que todo acabe
Ya no importa lo que digan y menos lo que callen
Que nos miren, que sientan, que rían, que se unan al baile
Bienvenidos a la última fiesta del no somos nadie
Chocan nubes contra el suelo
Sobre santos y profanos
Antes ni se conocían, ahora se dan de la mano
Se despiertan las pasiones, ya no esconden sus encantos
Se pervierten las barreras, ya no asustan los abrazos
Y en la oscuridad de un patio
Dos extraños que se han encontrado
Si me lo pides por favor, estaré encantado
No me imagino algo mejor a que sean tus labios aquellos
Que me digan adiós y que nos queden pequeños
Los cuerpos y gastar lo que nos queda de tiempo
Bailando hasta que todo acabe
Ya no importa lo que digan y menos lo que callen
Que nos miren, que sientan, que rían, que se unan al baile
Bienvenidos a la última fiesta del no somos nadie
Bailando hasta que todo acabe
Ya no importa lo que digan y menos lo que callen
Ya nos miran, ya sienten, ya ríen, ya se unen al baile
Bienvenidos a la última fiesta del no somos nadie
Radiohead – Street Spirit (Fade Out)
Street Spirit (Fade Out)
Radiohead
Rows of houses all bearing down on me
I can feel their blue hands touching me
All these things into position
All these things we’ll one day swallow whole
And fade out again and fade out
This machine will, will not communicate
These thoughts and the strain I am under
Be a world child, form a circle
Before we all go under
And fade out again
And fade out again
Cracked eggs, dead birds
Scream as they fight for life
I can feel death, can see its beady eyes
All these things into position
All these things we’ll one day swallow whole
And fade out again
And fade out again
Immerse your soul in love
Immerse your soul in love
Throw Your Arms Around Me
Eddie Vedder and Neil Finn
Throw Your Arms Around Me
I will come to you in the day time
I will raise you from your sleep
I will kiss you in four places
As I go running down your street
I will squeeze the life right out of you
I will make you laugh, make you cry
And you may never forget it as I make you call my name
As I shout it to the blue summer sky
And we may never meet again
So shed your skin lets get started
And you will throw your arms around me
And you will throw your arms around me
I will come to you at night time
I will climb into your bed
I will kiss you in 155 places
As I go swimming around in your head
I will squeeze the life right out of you
I will make you laugh, make you cry
And we may never forget it
As I make you call my name
As you shout it to the blue summer sky
And we may never meet again
So shed your skin lets get started
And you will throw your arms around me
And you will throw your arms around me
Oh
And you will throw your arms around me
R.E.M. – Strange Currencies
I don’t know why you’re mean to me
When I call on the telephone
And I don’t know what you mean to me
But I want to turn you on, turn you up, figure you out
I wanna take you on
These words, «You will be mine»
These words, «You will be mine»
All the time
The fool might be my middle name
But I’d be foolish not to say
I’m going to make whatever it takes
Bring you up, call you down, sign your name, secret love
Make it rhyme, take you in, and make you mine
These words, «You will be mine»
These words, «You will be mine»
All the time, oh
I tripped and fell
And did I fall
What I want to feel
I want to feel it now
Now with love come strange currencies
And here is my appeal
I need a chance, a second chance, a third chance, a fourth chance
A word, a signal, a nod, a little breath
Just to fool myself, to catch myself
To make it real, real
These words, «You will be mine»
These words, «You will be mine»
All the time, oh
These words, «You will be mine»
These words, they haunt me, hunt me down
Catch in my throat, make me pray
Say love’s confined, oh
La datación por Carbono-14, ¿no sirve para muestras modernas?
Seguro que has oído alguna vez que se ha usado la «prueba del carbono-14» (C-14) para determinar la antigüedad de alguna muestra biológica, como restos humanos, una pieza de madera o incluso fibras de tejido (como la «sábana santa» de Turín).
El método funciona perfectamente para restos de hace 20 mil años, pero no para los de hace sólo 50 o 60 años. ¿Te imaginas por qué?
Explicación corta
Tan corta, que con una sola imagen de la estupidez humana basta:
Explicación larga
Como seguro sabrás, un mismo elemento químico viene en la Naturaleza en distintos «sabores», con la particularidad de que todos ellos parecen idénticos, reaccionan con las mismas sustancias, etc. Solamente se diferencian entre sí, muy ligeramente, en sus masas atómicas. Son los isótopos de un elemento.
El aire que expulsas al respirar está lleno de dióxido de carbono (CO2), proveniente de la «quema» (reacción con oxígeno, O2) de moléculas ricas en carbono (C) que el cuerpo utiliza para sacar la energía que nos mantiene vivos. Ese carbono, en forma de glucosa o de hidratos de carbono, viene a su vez de lo que comemos que, en última instancia, se origina en las plantas que lo capturan del aire al realizar la fotosíntesis.
Por lo tanto, con cada respiración estás cerrando un largo ciclo, devolviendo a la atmósfera el carbono fijado por plantas dios sabe dónde hace semanas o meses. Lo mismo, pero a escalas industriales y remontándonos al carbono fijado hace millones de años es lo que ocurre al quemar carbón o petróleo.
Lo curioso de este ciclo es que no importa qué isótopos del elemento carbono formen parte de él: ni las plantas ni tu cuerpo discrimina entre ellos, ya que todos le parecen iguales. ¡Recuerda que los isótopos son todos químicamente idénticos!
Por tanto, cabe esperar que el carbono fijado por las plantas contenga, de media (pero de forma muy precisa), la misma proporción de isótopos que el aire de la atmósfera. De los tres isótopos que se encuentran en la naturaleza, el C-12 y el C-13 son estables y representan el 99% del carbono en la Tierra. El 1% restante es radiactivo y, como adivinarás, es el famoso C-14.
Durante la vida de las plantas y animales, estamos continuamente intercambiando carbono con el entorno, por lo que lo normal es que mantengamos un porcentaje de C-14 aproximadamente constante en relación al resto de isótopos, e igual al porcentaje de equilibrio que existe en la Tierra.
Pero al morir, el intercambio cesa y solamente queda la desintegración radiactiva de tipo decaimiento beta por la que el C-14 se convierte, por arte de magia, en nitrógeno.
El proceso de desintegración es aleatorio, pero sigue un patrón perfectamente conocido. Así que si medimos el porcentaje de C-14 que queda en una muestra y conocemos la concentración inicial (la de la última atmósfera que respiró el ser vivo antes de morir) es cuestión de matemáticas despejar el tiempo de la ecuación y voilà, ¡hemos averiguado los años que lleva muerta nuestra muestra!
La pega está, claro, en saber cómo era la atmósfera de tiempos pasados. Los científicos creen que, exceptuando variaciones menores debidos a cambios en el sol y en el clima, el porcentaje de C-14 se ha mantenido bastante estable durante decenas de miles de años… hasta la década de 1950, época en que comenzó la estúpida carrera por ver qué país explotaba la bomba nuclear más gorda en nuestra propia atmósfera.
Con cada detonación se liberaron al aire numerosos isótopos radiactivos, muchos de corta vida, y otros como el C-14, de no tan corta (~5700 años de vida media). Durante unos años, la concentración en el hemisferio norte casi llegó a duplicarse.
Lo peor, a efectos de datación mediante C-14 es la gran incertidumbre sobre cuáles fueron los niveles medios del isótopo en cada lugar del planeta durante la segunda mitad del siglo XX, ya que un valor casi constante durante milenios de pronto estaba pegando brincos por semanas. Y sin un valor inicial fiable, la concentración medida en una muestra bajo estudio no nos dice absolutamente nada.
¿Cuándo dirías que se firmó el primer tratado internacional de prohibición de ensayos nucleares? Fue en 1963, así que imagina hasta dónde podría haber llegado la concentración de isótopos de haber continuado la loca carrera nuclear.
Extras (solo para quisquillosos)
Extra 1: Para los que quieran saber un poco más sobre los métodos para medir cuánto C-14 hay en una muestra, podéis ver esta página donde resume el método «barato» de extracción del carbono por medios químicos. Existe una alternativa, mucho más cara pero más precisa y que permite trabajar con muestras de miligramos, basada en espectroscopia de masas con la luz de un acelerador de partículas.
Extra 2: Quizás te hayas percatado de un punto importante que me he saltado arriba: ¿si el C-14 es inestable, cómo puede existir un equilibrio en la atmósfera? ¿No debería existir alguna fuente de C-14?
Efectivamente, esa fuente natural de C-14 existe y se debe a las reacciones (nucleares) que tienen lugar en las capas altas de la atmósfera. Los rayos cósmicos generan reacciones en cadena al chocar con los núcleos de las moléculas del aire, y algunos de los neutrones que salen despedidos a toda velocidad chocan con núcleos de nitrógeno y se transforman (¡magia de la física!) en carbono, del tipo C-14.
Extra 3: Realmente, no es imposible datar una muestra posterior al año 1950 por medio del C-14. Pero además del problema de obtener valores de referencia precisos existe una complicación añadida: para un extenso rango de valores de concentraciones existen dos o más «picos de probabilidad» (distribución de probabilidad multimodal) sobre potenciales dataciones.
Como se ve en la gráfica, para un valor medido (una línea horizontal) se cortaría a la gráfica de concentraciones en más de un punto, como el ejemplo que no podríamos saber si data de ~1963 o de ~1985:
Extra 4: Otra complicación más para dataciones recientes proviene de la quema de combustibles fósiles, que están liberando a la atmósfera isótopos C-14 que llevaban encerrados bajo tierra millones de años.
Aquí las fuentes, esto es CIENCIA no marujeo:
https://stsmith.faculty.anth.ucsb.edu/classes/anth3/courseware/Chronology/08_Radiocarbon_Dating.html