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CIENCIAS TERRESTRES
POR
JUAN LUIS TRIAS
UNIVERSIDAD INTERAMERICANA
MSP-21
RECINTO BAYAMON, JUNIO 2009

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Génesis
Detalle del Génesis: La Capilla Sixtina.
Pintor: Miguel Angel, 1475-1564.

Fases de laTeoría de la Gran Explosión o del Big Bang

1. Explosión,
comienza a
expandirse
(singularidad:
densidad,
temperatura,
presión infiniftas)
-De un átomo a
una toronja.
2. Post-inflación
-Una sopa de
electrones, quarks
y otras unidades
sub atómicas.
3. Comienza un
rápido
enfriamiento.
-Quarks se unen a
protones y
neutrones.

4. Muy caliente para
formar átomos.
-Esto evita la liberación
de los fotones (luz).
-El universo es una
“neblina” supercaliente
de radiación termal.
5. Electrones se unen
con protones y forman
átomos.
-Se forma el Helio e
Hidrógeno.
-Los fotones son
liberados (presencia de
luz).
-Estos fotones
empiezan a
desplazarse con
menos brillantez y
menos energía termal
a lo largo del universo.

6. Gravedad
aglutina el
Hidrógeno y
Helio,
permitiendo el
desarrollo de
nubes
gigantescas de
donde surgirán
las galaxias.
-Algunas areas
de estas nubes
colapsan y se
forman las
primeras
estrellas.

7.Al momento que las
galaxias se unen
debido a la gravedad,
mueren las primeras
estrellas emitiendo
gases y elementos al
espacio.
-Eventualmente estas
partículas forman
otras estrellas,
galaxias y planetas.

Bases para la Teoría del Big Bang
En el 1915, Albert Einstein desarrolló la Teoría General de la
Relatividad, explicando la gravedad.
Al aplicarla al universo encontró que el espacio era dinámico: en un
estado de expansión o contracción.
Al principio el dudó de su teoría, el había asumido que el tamaño
del universo no había cambiado.

Bases para la Teoría del Big Bang
La Galaxia Sombrero
Vesto Slipher, un astrónomo en, Arizona, medía el espectro de las
estrellas.
Los átomos emiten o absorven luz con unas longitudes de onda
específicas: todos los elementos tienen estas características.
El encontró que el espectro de las estrellas tenía una tonalidad
rojiza (“redshifted”) mas de lo normal.
El sabía que cuando la luz de un objeto es rojiza, el mismo se esta
alejando de la tierra.
Slipher calculó la velocidad de las nébulas y encontró que una de
ellas (Nébula Sombrero) se estaba alejando de la tierra a una
velocidad de 2.5 millones m/s.

Vesto Melvin Slipher, 1875-1969

Galaxia Sombrero
Una galaxia es un masivo sistema de estrellas, nubes de gas, planetas y polvo.
Las galaxia se clasifican en base a sus formas: elíptica, espiral e irregulares.
Formas son el resultado de perturbaciones provocadas por la atracción gravitacional
de galaxias vecinas.

Que es “Redshift”
Efecto Doppler del sonido: si un carro se acerca y uno esta
estacionario, las ondas de sonido se mueven hacia usted y se
compresionan.
Si el carro se aleja las ondas se dispersan.
Lo mismo ocurre con las ondas de luz: Si el objeto que emite la luz
se mueve hacia nosotros, las ondas de luz se compresionan, (la
longitud de onda será mas corto) y la luz adquirirá una tonalidad
azulosa.
Si el objeto se aleja de nosotros, su luz se dispersa (el largo de
onda es mas largo) y la luz adquirirá un color rojo.

“Redshift & Blueshift”
Los objetos que se alejan generan una luz rojiza de una longitud de
onda larga.
Los objetos que se acercan generan una luz azulosa de una
longitud de onda corta.
Ondas se dispersan Ondas se compresionan

Bases para la Teoría del Big Bang
Edwin Hubble
En el 1923 utilizó el telescopio mas grande su época localizado en
Monte Wilson.
Generó nuevas técnicas para medir distancias entre galaxias.
En el 1929, Hubble comparó sus distancias con las de Slipher y
diseño el Diagrama Hubble.
La explicación para esta observación de Hubble es que el universo
se encuentra en estado de expansión, tal cómo las ecuaciones de
Einstein lo habían determinado.

Edwin Hubble, 1889-1953

Ley de Hubble
Las galaxias se estan alejando a una velocidad proporcional a su
distancia.
A mayor distancia, mayor es el “redshift” y por lo tanto mayor su
velocidad.
1 año luz=10
trillones de kms

Virgo
Galaxias
Corona Borealis
Hydra

Distancia Tierra al Sol
-1UA=93,000,000 millas
-1UA=150,000,000 kms
150 km x 0.62 miles= 93 millas
93 millas / 0.62 = 150 kms
Luna a la Tierra: 384,403 kms
Dudas

-Herramientas en el estudio del Big Bang-
Radiación de microondas cósmicas
La temperatura promedio es 2.725 Kelvin (cero absoluto: -273.15 C or -459 F), el
color azul son variaciones de unos 0.0002 grados menos.

Wilkinson Microwave Probe, NASA-Junio 2001

Acelerador atómico HADRON
CERN (European Organization for Nuclear Research).
Circunferencia 17 millas.
Profundidad 170 pies.

Radiometría
La técnica se basa en la degradación de isótopos (átomos del
mismo elemento con diferentes pesos atómicos) en la roca.
Degradación radioactiva es un proceso espontáneo donde un
isótopo padre pierde partículas de su núcleo para formar un isótopo
hijo.
La dificultad consiste en medir la cantidad de isótopos.
Ecuación de las Edades Geológicas
t= la edad de la muestra
D= número de isótopos del hijo al presente
P= número de isótopos del padre al presente
ln= logaritmo
λ = (lambda) la constante de degradación
La constante de degradación se expresa cómo
el tiempo que le toma a la mitad de un isótopo radioactivo en
una roca, degradarse

Radiometría
Al formarse la roca, pequeñas cantidades de isótopos radioactivos
también se forman.
Eventualmente, el isótopo radioactivo original (isótopo padre)
cambia con una velocidad regular a isótopos no-radioactivos
(isótopo hijo).
Ejemplo: Vida media de ciertos isótopos
Uranio 238 a Plomo 206= 4.5 billones
Uranio 235 a Plomo 207= 704 millones
Potasio 40 a Argón 40= 1.25 billones

Brillantez y magnitud
Magnitud: El grado de brillantez de un cuerpo luminoso designada
en una escala numérica.
La escala fue inventada por los griegos en el año 150 AC.
Las estrellas se agruparon en seis categorías de brillantez:
-Las más brillosas fueron estrellas de magnitud 1.
-Las menos brillosas fueron estrellas de magnitud 6.

Brillantez y magnitud
Ejemplo de una escala de magnitud-brillantez.
Brillantez
(-1.5) (Telescopio)
Magnitudes

Brillantez y magnitud
La brillantez de una estrella o cuerpo luminoso se determina en
base a:
1. Luminicidad (la cantidad de energía producida en un tiempo
dado).
2. Distancia de la Tierra.
3. Alteración de la luz al pasar por la atmósfera.

Brillantez y magnitud
Sirio, 8.6 años luz de la Tierra (1 año luz=10 trillones de kms)
La estrella mas brillosa en el hemisferio norte al observarla con un
telescopio, magnitud -1.5.

Brillantez y magnitud
Galaxia Andrómeda, 2.5 millones años luz.
La galaxia espiraI, mas cercana a la nuestra.
Es visible sin el uso de telescopio, magnitud 3.5.

Galaxia de La Vía Láctea (“Milky Way”, foto del Telescopio Hubble)

-Dudas del Big Bang-
Materia oscura
En astronomía es una materia hipotética, que no puede ser
detectada.
Se infiere cuando la masa real de un cuerpo celestial no es lo
suficiente para generar un efecto gravitacional.
Se utiliza para explicar observaciones astrónómicas que el Big
Bang no puede explicar claramente.
Otros astrónomos meramente indican que la física del universo hay
que re-evaluarla.

Resumen de edades importantes del Sistema Solar
-Hipótesis de la Nébula Solar-
5 b/a: Una nébula (nube de gas, especialmente hidrógeno y polvo) empezó
a contraerse. Esta contracción creo un disco protoplanetario.
- Polvo alrededor de un núcleo de un sistema solar en desarrollo.
-El disco se une y forma los planetas.
-Los planetas orbitarán la estrella que forma el núcleo.
4.5 b/a: formación de los planetas.
4 b/a: Atmósfera original se componía de hidrógeno, nitrógeno, monóxido
de carbono, dióxido de carbono (no había O 2 gaseoso).
2.5 a 3.9 b/a: enfriamiento corteza terrestre (agua en forma de vapor se
condensa y comienzan las lluvias y formación de los océanos).
3.5 b/a: primeras formas de vida (aguas someras con metano, hidrógeno,
amoníaco).
-Son sujetas a campos eléctricos y se forman compuestos orgánicos
complejos.
-Eventualmente pueden reproducirse.
-Células pro cariotas.

Resumen de edades importantes del Sistema Solar
3.5 b/a: La fuente de alimento de estos organismos primitivos se
termina y hay que buscar otra fuente de alimento.
Surgen las cianobacterias las que llevan a cabo el proceso de
fotosíntesis.
-El resultado de la fotosíntesis es el origen del oxígeno cómo nuevo
componente de la atmósfera actual (79% nitrógeno y 24% oxígeno).
2.6 a .6 b/a: comienza el proceso tectónico.

Cianobacterias y Estromatolitos

El Experimento Miller
(Generación sustancias orgánicas a partir de la síntesis de sustancias
inorgánicas)
Se crearon en laboratorio las condiciones de las aguas someras, las cuales fueron
sujetas a cargas eléctricas, obteniéndose aminoácidos.
Estos son la base de las proteínas en las células.

El Sistema Solar

Planetas rocosos y gaseosos
Rocosos: Mercurio, Venus, Tierra, Marte
Gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno

Foto de SOHO (“Solar and Heliosphere Observatory”)
93 millones/m de la tierra
8 minutos en llegar la luz
99.8% de la masa del
sistema solar
Hidrógeno 74%, Helio 24%
Fe,(hierro) Ni (níguel) y
Mg (magnesio)
4.5 billones de años
Radio de 430,000 millas

Temperatura kelvin
La superficie del Sol: 5500º C (10,000º F).
Los astrónomos miden las temperaturas en Kelvin.
1 Kelvin: 1º C (1.8º F)
Superficie del Sol: 5800 K.
Núcleo del Sol: 15 millones K.
Cero absoluto: la temperatura mas baja, nada es mas frío, no hay
movimiento molecular.

Relación de la temperatura con el espectro de las ondas
electromagnéticas
Bandas del espectro del Sol.
Longitud de onda

Penetración del espectro

Rotación diferencial del Sol
La rotación del Sol había sido observada por Galileo hace 400 años
estudiando las manchas solares (“sunspots”).
La rotación del Sol es diferente a las rotaciones de los cuerpos
celestes rígidos.
Cómo el Sol esta constituido de gases, diferentes partes del Sol
rotan a diferentes velocidades.
Cerca del ecuador el Sol completa una rotación cada 27 días
terrenales, pero cerca de los polos es de 31 días terrenales.
Este tipo de rotación se le llama rotación diferencial, los planetas
gigantes gaseosos: Júpiter y Saturno, también tienen esta rotación.

Corrientes de convección circulan la energía
del centro del Sol hacia la superficie, 5800 K.
La energía se desplaza hacia la superficie
en forma de radiación, 8 millones K.
La energía se produce a consecuencia de
reacciones de fusión nuclear donde el hidrógeno se
convierte en helio, 15 millones K.
Areas oscuras, menos densas y
menos calientes.
-Coinciden las líneas magnéticas
del Sol.
Estructura del Sol
(Plasma)

Heliosfera: la parte mas
externa de la atmósfera,
llega hasta Plutón.
La superficie visible del
Sol (la luz que vemos), 5,400 K.
Capa fina (2,000 km) sobre al fotosfera
Estructura del Sol
(Eclipses solares)
(Plasma)
Corona: emite la luz en el espectro
de la luz ultravioleta, > 500,000 K.

Variaciones cíclicas de once años

Abertura de la corona
Aberturas a consecuencia de campos magnéticos.

Efecto rotación diferencial en los campos magnéticos

Efecto rotación diferencial en los campos magnéticos

Explosión en la corona del Sol

Sonidos en el Sol
Hay propagación de ondas de sonido dentro del Sol.
Una composición bien densa de gases, permite la propagación de ondas de
sonido en el Sol.
El estudio de estas ondas y su efecto en el Sol es Heliosismología.
Observando las oscilaciones de los gases, que producen el sonido, se
estudia la estructura del Sol.
Sin embargo no se puede decir que del Sol salen ondas acústicas.
El sonido necesita un medio de transporte, el cual no existe en el espacio.
Cómo “suenan” estas ondas ver:
1. The Michelson Doppler Imager (Solar Oscillation Investigation)
www.soi.stanford.edu
2. www.nssdc.gsfc.nasa.edu

Repaso preguntas de la prueba
1. Ecuación de las edades geológicas

Manchas solares (sunspots)
Regiones de intensa actividad magnética donde las corrientes de convección disminuyen debido
a la actividad magnética, causando una disminución en la temperatura.
Las manchas solares ocurren cíclicamente cada 11 años (ciclo solar).
Las llamaradas solares surgen de estas manchas solares, a consecuencia del aumento
magnético.

Llamaradas solares (Solar flares)
Cuando la energía magnética acumulada en la superficie aumenta y
se libera violentamente.

Prominencia solar
Extensas zonas de gas ionizado (plasma) atrapados por campos
magnéticos. En plasma los electrones se mueven independiente a causa
de altas temperaturas.

Altura de 124,000 millas.
Prominencia solar

Gránulos de ebullición en la fotoesfera
Algunos tan grande cómo el estado de Texas.
Duran de 15 a 20 minutos.
Foto del Sol en luz ultravioleta.

Rayos X en el Sol

Campo magnético del Sol
El campo magnético del Sol es a consecuencia de la combinación
de las corrientes de convección y la rotación diferencial del Sol.

SOHO (Solar and heliosphere observatory)
Estudios: viento solar, magnetismo, temperatura,
“sunspots”, sonido y el espectro.
Orbita de SOHO es de 1 millón de millas de
la Tierra.
Esto es para que el efecto de gravedad del
sol no afecte drásticamente a SOHO.
Requiere reajuste en su órbita para que no
se aleje demasiado de la Tierra.
www.soho.nasa.gov/data/realtime.

Viento solar
El flujo del gas de la corona hacia el espacio es el viento solar,
puede extenderse después de Plutón.

Heliosismología
Propagación de ondas de presión a través de los gases en el sol.
Son generadas por la turbulencia en la zona de convección solar.
Las ondas son transmitidas a la fotoesfera y pueden ser registradas por
instrumentos al ocurrir variaciones en la intensidad de la luz.
Variaciones en las ondas demuestran diferentes estructuras del sol.

Solar flares, prominencias, viento solar y el campo magnético de la
Tierra
Véase cómo se distorcionan las bandas de radiación de la Tierra.
Flechas indican zona entrada viento solar.
Una velocidad aprox. al llegar a la tierra de 400 kms/seg.

Aurora Borealis
A consecuencia, en parte, del choque de las partículas radioactivas del sol
con el campo magnético de la Tierra.
Colores: oxígeno (verde, rojo), nitrógeno (azul), otros gases y cantidad de
viento solar.

Satélite IMAGE, NASA, 2005.
Aurora Australis

Sistema Solar

Mercurio
Interior parecido a la tierra:
1. Corteza
2. Manto
3. Núcleo externo (roca ferrosa derretida-campo magnético)
4. Núcleo ferroso.
En su atmósfera poco He, H, C y Na
Dios del comercio para los romanos.

Mercurio
No tiene una atmósfera desarrollada que disminuye los meteoritos por fricción.
Los cráteres tienen agua congelada (cómo esto es posible con el intenso calor?).
No tiene suficientes gases en su atmósfera para reducir la cantidad de luz y calor que recibe del sol,
creando temperaturas extremas.

Venus
Colores falsos para estudiar estructuras pequeñas.
Satélites soviéticos Venera 13 y 14.
Atmósfera contiene ácido sulfúrico, argón, neón y monóxido de carbono.

Venus
Menos cráteres que otros planetas rocosos. En base a esto se concluye la edad de su superficie en
menos de 1 billón de años.
Extremadamente caliente y seco.
La temperatura de la superficie es de unos 870ºF (465ºC) la más alta de todos los planetas y más
caliente que muchos hornos.
Se cree que las temperaturas son el producto de un efecto de invernadero, siendo el ácido sulfúrico
el absorbente de la energía solar.
Diosa Afrodita para los griegos.

La Tierra

La Luna
La Luna, satélite natural de la Tierra.
Distancia de la Tierra 390,000 millas.
Tiempo se tarda la luz en llegar a nuestro planeta: 2 segs.

Hipótesis para la formación de la Luna, 4.5 billones/años
Fisión: La Luna se separó de la corteza de la Tierra a
consecuencia de la fuerza centrífuga, dejando una cuenca, el
Océano Pacífico. Esto requiriría una fuerza centrífuga enorme.
Fusión: La Luna se formó en otro lugar y eventualmente fué
capturada por la gravedad de la Tierra. Esto requiriría una fuerza de
gravedad inmensa por parte de la Tierra y una mayor extensión de
la atmósfera de la Tierra, lo que es improbable.
Co-formación: Propone que la tierra y la Luna se formaron al
unísono, donde la Luna se formó del material orbitando alrededor
de la pro-tierra.
- Esta hipótesis no explica adecuadamente la presencia de hierro en l
Luna.

Hipótesis del gran impacto
Azul es hierro (núcleo), rojo y amarillo es material del manto.
1. Objeto impacta.
2. Objeto y pro-tierra se deforman y calientan.
3-8. Parte del manto del objeto se integra a la pro-tierra, el objeto rebota.
Tiempo aprox. 30 minutos.

Etapas del gran impacto
9. El objeto vuelve a chocar con la pro-tierra.
10-12. Gran parte del objeto se incorpora a la pro-tierra.
13-16. El núcleo del objeto se incorpora a la pro-tierra.
14-16. Todavía hay material terrestre en órbita alrededor de la
Tierra.
La Luna se forma debido a la acreción de estas partículas.

Diagrama del gran impacto

Fases de la colisión (virtual)

Composición general de la geología superficial de la Luna
Satélite Galileo, Dic 1992
Distancia del satélite:
262,000 millas
Rojo: montañas
Azul-amarillo: lava
Zonas azules contienen
mas titanio que las amarillas
Zonas púrpuras: depósitos
piroclásticos

Manto interno posiblemente sea magma.
Marte, el planeta rojo
Núcleo podría ser una combinación de hierro y sulfato de hierro.
Volcanes inactivos.
Evidencia erosión y otras características (hielo en los polos) que significan la pasada
y presente presencia de agua.
Bacterias extremófilas.

Areas de drenaje
Marte, evidencia de agua
Capas de hielo

Satélites e instrumentos para estudiar Marte.
Viking Voyager
Mars Exploration Rover

Planeta mas grande.
Gaseoso (hidrógeno, helio y amonia).
Se cree que tenga un núcleo rocoso.
Composición química de los gases
y variantes en temperatura son los
responsables por las variaciones
de los colores de los gases.
Grandes velocidades de los vientos
producen tormentas inmensas de los
gases.
En el 1610, Galileo descubrió sus 4 lunas
(lunas de Galileo).
Para los griegos Júpiter era Zeus, el rey
de los dioses.
Júpiter

Cuatro de las 63 Lunas de Júpiter.
Anillos de Júpiter y sus lunas
Tebe, Metis, Amaltea y Andrastea.

Saturno
Pintura de Saturno, de una de sus Lunas (Mimas).
Gaseoso (hidrógeno, helio, algo de agua, metano y amonia), se cree que tiene un
núcleo sólido.
También contiene partículas de hielo (hielo es utilizado por científicos planetarios
cuando se refieren a agua, metano o amonia en estado sólido debido a bajas
temperaturas en el sistema solar exterior).

Saturno
Tiene siete anillos cuyas partículas varían en
tamaño desde milímetros a metros. El anillo
externo es 300,000 kms de ancho. Son bien
finos (2,500 m) y su separación varía
(3,200 kms).
Estas partículas a su vez se componen
principalmente de hielo de agua y partículas
rocosas, sus variaciones en color se deben a
pequeñas variaciones químicas.
En la mitología Zeus era el hijo de Saturno.

Urano
Composición rocosa y diferentes tipos de hielo.
Color azuloso por presencia metano en la atmósfera.
Dios de los cielos para los griegos.

Urano
Colores falsos de Urano, indicando diferentes bandas a consecuencia del
rompimiento del metano por la luz solar.
Los anillos de radiación de Urano, son bien tenues.
Un campo magnético fuerte que atrapa partículas eléctricas.

Neptuno
Composición de hielo, partículas rocosas, hidrógeno y helio.
Vientos sobre los 2,000 km/h, véase tormenta en el Ecuador.
Color azul se debe a la absorción de luz por el metano en su atmósfera.
Dios del mar para los romanos y los griegos (Poseidon).

Plutón
No es considerado un planeta, es parte de la franja Kuiper.
Hielo de agua, nitrógeno, metano, etano, monóxido de carbono y partículas rocosas,
áreas claras compuestas de hielo interplanetario.
Dios de los delicuentes para los griegos y romanos.
Su Luna es Charon.
Foto Telescopio Hubble
Foto de satélite

Comparación de Plutón y su satélite natural Charon con los EU.

Imagen computarizada de la Franja Kuiper.

Lanzado en 1990, reparado en 1993.
Altura órbita 590 km.
Periódo órbita 98 minutos.
Velocidad 16,800 mph.
Telescopio Hubble

Cambio de lentes fotográficos en el Hubble, 1993.

Asteroides
Son fragmentos rocosos que no tienen luz propia y la obtienen al
cruzar nuestra atmósfera (estrellas fugases).
-Al entrar en la atmósfera se le llaman meteoros, nombre que
proviene por su estela luminosa-
Los meteoros son pequeños pedazos de cuerpos celestiales cuyo
tamaño puede ser de centímetros a kilómetros y su origen es de
nuestro sistema solar.
Estos cuerpos se vaporizan o se queman al entrar a nuestra
atmósfera.
-Cuando llegan en grandes cantidades producen lluvias como las
perseidas que ocurren a mediados de agosto-
Se estima que 1,000 toneladas/año de estos cuerpos celestiales
caen a la Tierra.

Asteroides
-Clasificación en base al albedo, composición de la superficie, distribución y
distancia del sol-
Carbonáceos:
- Tipo C, constituyen el 75% de los asteroides y se encuentran en la porción externa
de la franja de asteroides.
- Son oscuros debido a su contenido de hidrocarbonos.
- Son de los asteroides mas antiguos.
Silíceos:
- Tipo S
- Mas brillosos que los Carbonáceos debido a su alta concentración de hierro y
silicatos.
- Se encuentran en la parte media de la franja.
Metálicos:
-Se componen de hierro y niquel.
-Son los mas brillosos y los menos numerosos.
-Se encuentran en la parte interna de la franja.

Ejemplos de diferentes grupos de asteroides.
Se conocen más de 40,000 asteroides.
Asteroides

Asteroides
Matilde (59 kms ancho, 47 kms alto), Gaspra & Ida.
Todos a la misma escala.

Asteroides
Ceres (planeta enano) 950 km de diámetro.

Meteoritos
Cráter del meteorito Barringer, Arizona
http://www.geocities.com/zlipanov/impact_craters/sbarringer-arizona.jpg

Meteoritos
http://www.sciencecentric.com/images/news/dinosaur_extinction_300_196.jpg

Cráter del meteorito de Chicxulub
La cuenca del impacto esta cubierta por varios cientos de metros bajo sedimento.
El meteorito, de un diámetro entre 10 y 20 kms, impactó un área rica en azúfre.
El impacto levantó millones de toneladas de azufre y otros materiales en la
atmósfera, cuya nube causó oscuridad por varios años.
Esto causó una disminución en las temperaturas lo que inició la extinción de muchas
especies incluyendo los dinosaurios unos 65 m/a.
http://static.guim.co.uk/sys-images/Guardian/Pix/pictures

Cráter del meteorito de Chicxulub
Cráter del meteorito Chicxulub, en la Península de Yucatán, Méjico.
Técnicas:
-Anomalías de gravedad
-Rocas: Cuarzo abrasivo, Tectitas, sumideros (Cenotes)
http://www.geocities.com/zlipanov/impact_craters/chicxulub-mexico.jpg

Tectitas, vidrio natural
Técnicas de estudio
http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/images/chic021.jpg
Anomalías

Técnicas de estudio
Estrata de sedimento entre la frontera del Cretácico-Terciario.
1 cm

Simulación de un impacto.
Meteoritos
Se puede hacer en la playa o piscina.

Efecto de los meteoritos en las especies

Cometas
La palabra cometa proviene del griego cuyo significado es “estrella
cabelluda”.
Los cometas pueden ser fácilmente desplazados de la Nube Oort a causa,
entre otras, del paso de una estrella cercana.
El cometa es atraído por la fuerza de gravedad del Sol donde la radiación
solar evaporiza el agua, gases congelados y otros constituyentes.
Se forman los dos rabos de los cometas: polvo y gaseoso.
El gas absorbe luz ultravioleta adquiriendo el rabo una color azuloso.
La mayor parte del tiempo los cometas giran alrededor del Sol y regresan
al espacio exterior.

Franja asteroides, cometas, Nube Oort y Franja Kuiper
1 UA= 93,000,000 millas
Cometas se evaporan al
sentir radiación solar
Cometas congelados

oca, polvo, H 2 O y gases congelados:
CO 2, NH 3, CH 3OH y CO

Orbita de un cometa

Fragmentos Cometa Shoemaker-Levy 9
Un total de 21 fragmentos (Mayo 1994)
Ver video en:
“You Tube, Comet Shoemaker Levy 9 colliding with Jupiter”

Fragmentos Cometa Shoemaker-Levy 9
El potencial de un impacto con un planeta es real cómo fue demostrado con el
cometa Shoemaker-Levy 9 al impactar Júpiter en Julio del 1994.

Telescopio Hubble
Galileo
Satélites para estudiar el impacto
ROSAT X-Ray
Voyager 2
-A una distancia de 44 UA,
fue programado
para detectar ondas de radio.
Ulysses (solar)

Halley, cada 75 años (1986-2061).
Orbitas cometas
Cometa periodo corto (órbita de 200 años o menos).
Otros pasan una sola vez por nuestro sistema.
Ocasionalmente son atrapados por la gravedad de Júpiter y continúan sus visitas en
nuestro sistema (Cometa Halley) hasta que finalmente se evaporan.

-El más observado del siglo 20.
-Más brilloso por varias décadas.
-Fue visible sin necesidad de
telescopio por casi 2 años.
-Distancia de 1.3 UA de la tierra.
-Se va a observar hasta el 2020
con grandes telescopios
-Regresa en el año 4,530.
Cometa Hale-Bopp-29

“Black Holes”
Un hoyo negro es una región en el espacio donde la fuerza gravitacional
es tan fuerte que nada escapa de el, inclusive la luz.
Todo material cercano es atraído a altas velocidades, causando un
aumento en su temperatura, emitiendo rayos-X, los que se utilizan para
detectar los hoyos negros.
Evidencias de un hoyo negro: fuerza gravedad alta, deformación de un
rayo de luz y altas temperaturas.
Se forman cuando:
1. Mientras la estrella esta quemando su combustible, crea una fuerza
hacia el exterior que contrarresta la fuerza hacia el interior de la
gravedad.
2. Cuando se le acaba su fuente de energía nuclear, no puede soportar su
propio peso y colapsa a consecuencia de su propia fuerza gravitacional.

“Black Holes”
(Galaxia Perseos)
Satélite-telescopio de rayos-X Chandra.
Las ondas de sonido, producto del colapsamiento y explosiones estelares del hoyo
negro, han calentado las áreas adyacentes.
El calor evita el nacimiento de estrellas a una distancia de unos 300,000 años luz.
Astrónomos lo comparan de esta manera: “En términos relativos es cómo si una
fuente de calor del tamaño de una uña afecte una región del tamaño de la tierra”.

Estadísticas
Worldbook@NASA o http://www.nasa.gov/worldbook

MAREAS

Rango de las mareas

Marea alta y marea baja
Distancia entre ambos (perigeo-cerca- y apogeo), ángulos
inclinación de la Tierra (23.5º) y la Luna (6.68º), diferencia en
gravedad, batimetría, forma de cuencas oceánicas, cantidad de
agua en las mismas, forma de una costa o bahía, fuerza centrífuga,
Coriolis, fases de la Luna, etc.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Spingtide.jpg/180px-Spingtide.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/Neaptide.jpg/180px-Neaptide.jpg

Inclinación de la tierra

Fases de la Luna
Luna nueva (negra) no se ve.
1. Luna nueva visible (creciente)
2. Primer cuarto creciente
3. Luna gibada creciente
4. Luna llena (indica la mitad
del mes lunar-14 días, 18 horas)
5. Luna gibada menguante
6. Tercer cuarto menguante
7. Luna vieja (menguante)
Intervalo de marea alta (spring)
y baja (neap) son cada 7 días.

Fases virtuales de la Luna
(De un punto estacionario en la tierra, gira de Este a Oeste)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/Lunar_libration_with_phase_Oct_2007.gif

Fases de la Luna y las mareas (virtual)
3rst quarter, NEAP
1rst quarter, NEAP
Luna LLena
Luna en su perigeo, la variación aumenta. Si ocurre en “spring tides”, las mareas serían bien altas.
Luna en su apogeo, la variación disminuye. Si ocurre durante “neap tides”, las mareas serían bien bajas.

Una marea alta y una baja.
Dos mareas altas y dos
bajas son aprox.
de la misma amplitud.
Patrones de las mareas
Si la altura de las dos
mareas altas y las dos
bajas difieren en amplitud.

Patrón general de las mareas
(Dos altas y dos
Bajas de aprox.
la misma altura)
(Una alta
y una baja)
(Dos altas y dos bajas que
difieren en la altura)

Tablas de mareas (Tide tables)
En la costa sur las mareas son semi-diurnas.
Tablas de la marea (semi-diurna combinada) para la estación
localizada en La Puntilla, San Juan (USCG).

Variaciones de la marea en la Bahía de Fundy

Variaciones de mareas en otros países
Isla Coiba, Pánama Londres
Nueva Zelandia

Mareas cómo fuente energética
Del océano podemos obtener dos tipos de energía:
-Termal (gradientes en temperatura-OTEC).
-Mecánica (olas y mareas).

Zona inter-marea
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Intertide_zonation
Zonas ecológicas de las mareas
http://farm4.static.flickr.com

Puntos anfidrómicos
En una tierra sin rotación las mareas serían ondas estacionarias y tendrían la forma
de seiches, esto es, un movimiento hacia adelante y atras del agua alternado con
puntos de no movimiento vertical (nodos).
El seische ocurre en ciertos cuerpos de agua de cuencas largas y angostas.
En una tierra con rotación la onda de marea se transforma en un movimiento
alrededor de puntos sin movimientos verticales conocidos como puntos anfidrómicos.
Véase la rotación del rojo (mayor elevación), alrededor del amarillo.

Puntos anfidrómicos
Ocurren a consecuencia de la fuerza de Coriolis y la interferencia de
las cuencas oceánicas y los extremos de los continentes con el
desplazamiento de las mareas.
Se crea un patrón de olas que rota alrededor de estos puntos.
En estos puntos anfidrómicos no hay casi movimiento vertical.
Sin embargo hay corrientes de marea, ya que el nivel del agua en
ambos lado del punto anfidrómico no es el mismo.

Amplitud de mareas, líneas de co-mareas (fases constantes de
mareas) y puntos anfidrómicos
Semi-diurna: en 12hrs, una alta y una baja
8
10
11
6
0
2
4

Efecto Coriolis
Todo objeto en el H.N. en movimiento del Ecuador hacia los polo gira a favor
manecillas del reloj.
Todo objeto en el H.S, en movimiento del Ecuador hacia los polos gira en contra de
las manecillas del reloj.

Instrumentos para medir mareas

Avances en la tecnología

ECLIPSES

El sol es
parcialmente
obscurecido.
El sol es
obscurecido
Completamente
por la Luna.
Eclipse solares

Ocurre durante Luna nueva.
Eclipse solar total
La Luna esta en su perigeo, cerca de la Tierra.

Ocurre durante Luna nueva.
Eclipse solar anular
La Luna esta en su apogeo, lejos de la Tierra.

Ocurre durante Luna nueva.
Eclipse solar anular parcial
La Luna y el Sol no están completamente alineados.

Eclipse lunar
Luna llena pasa a lo largo de la sombra de la tierra.
La Luna, el Sol y la Tierra están alineados.

Eclipse lunar parcial
Eclipse lunar total
Eclipses lunares
El Sol y la Luna se ven
Eclipse lunar
anular

Eclipse parcial de la Luna
La Luna pasa a través de la penumbra de la tierra.

Toda la Luna entra al umbra.
Eclipse total de la Luna

TECTONICA

Terremoto Sábado 13, 2009
Magnitude 5.1 - PUERTO RICO REGION
2009 June 13 16:12:30 UTC
Earthquake Details
Magnitude5.1
(Preliminary magnitude — update expected within 15 minutes)
Date-Time
Saturday, June 13, 2009 at 16:12:30 UTC
Saturday, June 13, 2009 at 12:12:30 PM at epicenter
Location19.200°N, 66.510°W
Depth20 km (12.4 miles) set by location program
RegionPUERTO RICO REGION
Distances
82 km (51 miles) N (359°) from Tierras Nuevas Poniente, PR
83 km (52 miles) N (2°) from Barceloneta, PR
83 km (52 miles) N (4°) from Garrochales, PR
85 km (53 miles) N (352°) from Vega Baja, PR
96 km (60 miles) NNW (337°) from Bayamón, PR
100 km (62 miles) NNW (332°) from San Juan, PR
Location UncertaintyError estimate not available
ParametersNST=010, Nph=010, Dmin=0 km, Rmss=0.98 sec, Gp=140°,
M-type="moment" magnitude from initial P wave (tsuboi method) (Mi/Mwp), Version=A
Source
NOAA Pacific Tsunami Warning Center
Event IDpt09164001
This is a computer-generated message -- this event has not yet been reviewed by a seismologist.
Did you feel it? Report shaking and damage at your location. You can also view a map displaying accumulated data from your report and
others.
Preliminary Earthquake Report
NOAA Pacific Tsunami Warning Center

Terremoto Sábado 13, 2009
To: Puerto Rico and Virgin Islands coastal regions
From: NOAA/NWS/West Coast and Alaska Tsunami Warning Center
Subject: Tsunami Information Statement issued 06/13/2009 at 12:16PM
AST
At 12:13 PM Atlantic Standard Time on June 13, an earthquake with
preliminary magnitude 4.5 occurred 60 miles/97 Km northeast of Mayaguez,
Puerto Rico.
The magnitude is such that a tsunami WILL NOT be generated. This will be
the only WCATWC message issued for this event.
The location and magnitude are based on preliminary information. Further
information will be issued by the United States Geological Survey or the
appropriate regional seismic network.
Link to Standard Information Statement
Link to XML/CAP Message
Link to Printable Message

Localidad del terremoto

Placas Tectónicas
Pérmico
300 millones de años
Jurásico
150 millones de años
Era presente
Tríasico
250 millones de años
Cretácico
70 millones de años

Placas tectónicas.

Fronteras tectónicas oceánicas

Desplazamiento placas tectónicas
América del Norte
Caribe
P.R.

Divergencia
Formación de la fisura del Atlantico.
Valle de divergencia
Valle de divergencia

Divergencia
Hierro, manganeso,
zinc, azufre y cobre que
percolan en el basalto.
26°C
(79°F)
400°C(750°F)
>4,000m
2°C (36°F)

Grieta geotermal (“smokers”)
Existe un ecosistema donde las bacterias
son la base en la cadena alimenticia.
Bacterias quimo sintéticas.

Grieta geotermal (“smokers”)
Bacterias utilizan el sulfuro de hidrógeno cómo fuente energética.
Los nutrientes de esta fuente energética es el alimento de los gusanos.
Las bacterias utilizan sustancias de los gusanos para sintetizar el sulfuro.

Transformación

Convergencia oceánica-continental
NAZCA
Resultado de la convergencia, los Andes

Convergencia continental-continental

Convergencia oceánica-oceánica

Deslizamientos

Deslizamientos
Largo anfiteatro unos 55 km.
Distancia de la costa 40 km.
Profundidad de 3,200 m.
Deslizamiento de 1,500 km 3 de sedimento.
Depresión de unos 10 x 5 km.

Deslizamientos

Modelo del Pacífico: La placa del Caribe surge durante el Jurásico (200
a 150 millones/a) cerca de las Galápagos.

Modelo Alterno: La placa del Caribe proviene de una inter-placa
entre Sur y Norte América durante el Triásico-Jurásico (250 a 150
millones/a).

Independientemente del modelo utilizado ambos concuerdan desde el
Cenozoico (70 millones/a).
15 mm/a
Movimiento placa
del Caribe
18 mm/a
20 mm/a
16 mm/a
Convergencia
Puntos de agarre son áreas
de corteza oceánica bien gruesas, > 10km. (promedio son 5km).

SISMOLOGIA

Terremotos
Origen:
1. Punto en el interior de la tierra donde se originan es foco o
hipocentro.
2. Punto en la superficie de la tierra es epicentro.
3. Fondo del mar, Tsunamis.
La mayoría ocurren entre la superficie y 70 Km, algunos hasta 700
km profundidad.

Terremotos

Terremotos
Un terremoto o sismo es un movimiento repentino de la corteza
terrestre.
Causas:
1. Terremotos volcánicos: subida del magma hacia la superficie.
2. Provocados por el hombre.
3. Origen tectónico.
Qué produce un terremoto tectónico?
1. Si durante el proceso de deformación del material llega a su
punto límite se produce una fractura y se libera parte de la energía
en forma de vibraciones.
2. Desplazamiento entre 2 fallas.
3. Movimiento entre placas tectónicas.

Tipos de movimiento de fallas que pueden provocar un terremoto
-Inversa (Reverse)
-Compresión
-Normal (Normal)
-Tracción
-Desgarre (Transform)
-Cizallamiento

Ondas sísmicas de un terremoto
P: Primarias (longitudinales): dilatan y comprimen. Viajan en gases,
sólidos y líquidos, velocidad de 1450 m/s agua, 5,000 m/s granito.
S: Secundarias (transversales): mueven la roca para arriba o abajo.
-Velocidad aproximada de 60% menos que las primarias.
-No viajan en líquidos y gases por que estos no aguantan el “shear
stress” (deformación por tensión) de las ondas secundarias.

Ondas sísmicas de un terremoto
Ondas Love (L): mueven la superficie terrestre de lado a lado, solo
viajan en la superficie terrestre y se mueven en forma concéntrica
desde el epicentro
Ondas Rayleigh (R): se desplazan cómo las moléculas de agua en
el océano, mueven la corteza hacia arriba y hacia abajo y hacia los
lados, en la misma dirección en que la onda se mueve.
Aunque son las últimas en llegar ( R & L) causan mucho daño en
terremotos grandes debido al tipo de desplazamiento de la onda en
la superficie y el movimiento provocado en las estructuras.

Licuefacción

Licuefacción

Uso ondas sísmicas para estudiar la estructura de la tierra
Velocidad de las ondas sísmicas a través de las diferentes capas de
la tierra.
Ondas S no pueden penetrar mas de 3,000 kms

Tecnología sísmica

Distancia entre estación y epicentro
Conociendo el tiempo entre una onda P y una S se determina la
distancia entre ambos puntos.

Dirección del terremoto
100 millas
Epicentro
80 millas
50 millas

Intensidad
Midiendo la amplitud en mm desde el punto de equilibrio hacia
arriba, se determina la intensidad de las ondas P (primarias), S
(secundarias) y L (superficie). Se mide la onda más alta, sin
importar el tipo de onda.
Punto 0

Escala Richter
Mide la cantidad de energía liberada durante un sismo y lo clasifica
por un número, la magnitud se determina en la gráfica del
sismógrafo.

Escala Mercalli
Una medida de los efectos del terremoto, calculada a partir de
modificaciones en el suelo y daños a estructuras.

Terremotos en Puerto Rico
Mayaguez, 11 de Octubre de 1918, 10:00 AM.
Intensidad de 7.5 en la escala Richter, epicentro Canal de la Mona.
Unos 116 muertos, 241 heridos, millones en pérdidas.

Terremotos en Puerto Rico
Se calcula que el Tsunami afectó la costa nor-oeste unos 5 minutos
luego del temblor.
Cerca del área de Punta Agujerada, entre Mayaguez y Aguadilla, la
altura se calculó en 6 m de altura.

Terremotos en Puerto Rico
Técnica de “Side-Looking Airborne Radar” (SLAR).
Mayo 1987, altura vuelo 8,230 metros.
Escala: 1:250,000.

Terremotos en Puerto Rico
Fallas determinadas por interpretación de alineamientos en el
mapa.
Técnica de “Side-Looking Airborne Radar” (SLAR).

Alineamientos de epicentros desde el 1990 al 2007
National Earthquake Information Center of the
USGS and the Advanced National Seismic System (ANSS)
Epicentros identificados desde 1990 al 2007
Llanos
Intermedios
Profundos

Epicentros para Mayo 26, 2009
Zulu time o Univerval Time
Coordinated (UTC)
18:00
-5 hrs (Eastern Standard Time)
________
13:00 hrs
-12 hrs
________
1:00PM, local time

Terremoto Martinica, Nov 29 2007 (Reporte 3:53:13 PM)
USGS-Earthquake Hazard Program
ANSS-Advanced National Seismic System

Terremoto Martinica, Nov 29 2007 (Reporte 3:53:13 PM)
USGS & ANSS
Magnitude 7.4
Date-Time Thursday, November 29, 2007 at 15:53:13 UTC
Thursday, November 29, 2007 at 03:00:13PM at epicenter
Time of Earthquake in other Time Zones
Location 14.951°N, 61.241°W
Depth 143.1 km (88.9 miles)
Region MARTINIQUE REGION, WINDWARD ISLANDS
Distances 23 km (14 miles) NNW (332°) from Le Morne-Rouge, Saint-Pierre,
Martinique
23 km (14 miles) NW (306°) from Le Lorrain, La Trinité, Martinique
24 km (15 miles) NNW (344°) from Saint-Pierre, Saint-Pierre, Martinique
42 km (26 miles) SSE (159°) from ROSEAU, Dominica
631 km (392 miles) SE (124°) from Bayamon, PR
641 km (399 miles) SE (126°) from San Juan, PR
Location Uncertainty horizontal +/- 4.3 km (2.7 miles); depth +/- 6.6 km (4.1 miles)
Parameters Nst=202, Nph=202, Dmin=268.1 km, Rmss=0.8 sec, Gp= 40°,
M-type=moment magnitude (Mw), Version=7
Source USGS NEIC (WDCS-D)
Event ID us2007kha5

Reporte del Alaska Tsunami Warning Center (3:53:13 PM)
to: U.S. and Canadian Atlantic, and Gulf of Mexico coastal regions
From: NOAA/NWS/West Coast and Alaska Tsunami Warning Center (Experimental Web Product)
Subject: Tsunami Information Statement #1 issued 11/29/2007 at 3:53PM AST
A strong earthquake has occurred, but a tsunami IS NOT expected along the coasts of Puerto
Rico, the Virgin Islands, U.S. Atlantic and Gulf of Mexico states, and Eastern Canadian provinces.
NO tsunami warning or watch is in effect for these areas.
Based on the depth of the earthquake within the earth, a widespread damaging tsunami IS NOT
expected along the Puerto Rico, Virgin Islands, U.S. Atlantic, Eastern Canadian and Gulf of
Mexico coasts. At coastal locations which have experienced strong ground shaking, local
tsunamis are possible due to underwater landslides.
At 3:00 PM Atlantic Standard Time on November 29, an earthquake with preliminary magnitude
7.3 occurred near the Windward Islands, Caribbean Sea. (Refer to the United States Geological
Survey for official earthquake parameters.)
The Pacific Tsunami Warning Center in Ewa Beach, Hawaii will issue messages for areas in the
Caribbean outside Puerto Rico and the Virgin Islands.
This will be the only statement issued for this event by the West Coast/Alaska Tsunami Warning
Center unless conditions warrant. See the WCATWC web site for basic tsunami information,
safety rules, and a tsunami travel time map and table. (NOTE: Travel time maps and tables
indicate forecasted times only, not that a wave was generated.)

Proyecto PROBES
Puerto Rico Ocean Bottom Earthquake Survey

Terremoto y Tsunami de Indonesia, Diciembre 2004

Terremoto y Tsunami de Indonesia

Desplazamiento del Tsunami

Terremoto y Tsunami de Indonesia
Cresta del tsunami de este modelo es de 8 m, luego de 30 minutos
del terremoto.

Terremoto y Tsunami de Indonesia

Prevención de Tsunamis
Alaska Tsunami Warning Center (ATWC).
Pacific Tsunami Warning Center (PTWC).
Deep Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART).

Prevención de Tsunamis
Sistema DART de boyas

Alaska and Pacific Warning Centers

CLASIFICACION DE VOLCANES

Fango
Cono en forma de volcán de barro y fango, 1-2 m.
Mezcla de agua caliente y sedimento fino.

Hornitos
Pequeños conos de lava que surgen a lo largo de alguna grieta en
la superficie de una gran masa de lava que se ha enfriado en la
superficie terrestre.

Caldera
Depresión circular en el tope del volcán.
Se forma cuando la magma es expulsada de una reserva superficial
de magma.
Provoca la pérdida de soporte estructural a las rocas de la
superficie y estas colapsan formando las depresiones.
Ej. Alaska, 10 Km diámetro, 500 a 1000 m profundidad.

Maar
Un cráter de bajo relieve y ancho.
Las explosiones son causadas por el calentamiento y el hervir de
agua subterránea.
A menudo se llenan de agua y forman lagos.
Ej. Alaska, 100 m profundidad y 300 m diámetro.

Estratovolcano
Volcanes cónicos, laderas inclinadas, son formados por erupción de
lava y explosiones piroclásticas.
Pueden tener varias aberturas en las laderas.
Ej. Alaska (Valley of Ten Thousands Smokes, National Park).

Escudo
Pendientes anchas y ángulos suaves.
Se forman de la erupción de lava basáltica.
Volcanes más grandes de la tierra.
Ej. Mauna Loa en Hawaii.

Escudo
Mauna Loa, Hawaii
Volcán Mauna Loa

Protuberancia
Formados por el desplazamiento de lava bien viscosa.
La lava es muy viscosa para poder moverse lejos del volcán.

TIPOS DE ERUPCIÓN O EXPLOSIÓN

Efusiva
Desplazamiento no violento de lava basáltica a lo largo del terreno.
Kilauea, 1984

Almohadillas basálticas (pillow lava)
Cuando el basalto erupciona en el fondo marino.
Ej. Almohadillas Basálticas cerca peaje en Salinas, P.R.
Costa este del volcán Kilauea

A’ a’ (se pronuncia “ah-ah”).
Desplazamiento de lava con una alta concentración de pedazos
afilados de roca.
La parte interna de esta lava es más caliente que la superficie
donde se encuentran estos fragmentos.
Cuando se endurece forma una superficie espinosa, haciendo el
caminar bien difícil.

Pahoehoe
Lava basáltica de lento desplazamiento.
Adquiere forma de lóbulos, con una superficie bien suave brillosa.
Kilauea, 1990.

Estromboliana
Explosiones intermitentes y salida de lava basáltica de un solo
cráter.
Los fragmentos de bloques volcánicos parcialmente derretidos
toman una forma redondeada mientras se desplazan en el aire.
Ej. Volcán Estrómboli en la Isla Estrómboli en el Mediterráneo,
1969.

Piroclástica
Mayón, Filipinas, 1984
Extremadamente violenta.
Genera flujo de ceniza, fragmentos de rocas y gas volcánico.
Adquieren velocidades sobre los 100 Km., 500º C.

Piroclástica
Mont Pelée, Martinica.
1902, >30,000 muertos, un solo sobreviviente

Piroclástica
Soufriere, Montserrat
Erupciones en 1995 y 1996.
En el 1997 murieron unas 20 personas.
Su capital Plymouth ha sido completamente destruída y evacuada.
Población de la capital para el 1995: 4,000 personas.

Pliniana
Spurr, Alaska, 1992
Inmensas explosiones que forman columnas de tefra y gas que
alcanzan alturas hasta la estratosfera (>18 kms).

Freática
St. Helens, 1984
Violenta ( explosión de vapor, agua, ceniza, bloques, etc.).
Producidas por agua hervida (1,170º C) por el magma.

Geyser
A consecuencia de agua subterránea en un espacio restringido tal
como una fractura.
1. Un aumento en temperatura hierve el agua.
2. El vapor resultante empuja el agua en la parte superior de la
fractura hacia la superficie.
3. Se libera la presión causada por el vapor y el ciclo se repite.
Ej. Yellowstone National Park, 1983

Fumarolas
Expulsión de vapor a través de grietas.

AVALANCHAS DE FRAGMENTOS IGNEOS

Lahar
Término Indonesio, un rápido flujo de la combinación de pedazos de rocas y agua
que se origina en la pendiente de un volcán.
Se pueden formar de varias maneras
1. Derretimiento rápido de nieve y hielo por flujos piroclásticos.
2. Lluvia intensa en depósitos inestables de roca volcánica.
3. El rompimiento de una represa construida por depósitos volcánicos.
4. Consecuencia de avalanchas de rocas en la ladera del volcán.
Río Guali, Colombia

Lahar
Río Lagunillas, Colombia, 1985.
Después de 5 horas de la erupción del Volcán Nevado del Ruiz.
Desplazamiento de más de 100 Km.
Sobre 23,000 personas muertas & más de 5,000 heridas.
Sobrevivientes 5,300 personas.
El pueblo de Armero estaba en el centro de la foto.

Relación entre volcanes, terremotos y flujo de calor tectónico

TECNOLOGIA EN VULCANOLOGIA

Volcano Disaster Assistance Program (VDAP),1986:
Comprendiendo que el desastre del Nevado Ruiz pudo ser evitado se
crea el VDAP con ayuda económica del USGS y el USAID.
Países pobres no pueden mantener instrumentos de predicción de
erupciones.
La experiencia de los vulcanólogos del USGS.
El proyecto comprende:
1. Instalar observatorios portátiles en cualquier país.
2. Entrenar científicos en el monitoreo de la actividad volcánica.
3. Publicaciones en el idioma del país afectado.

Volcano Disaster Assistance Program (VDAP):
Parámetros predecir y estudiar erupciones volcánicas
Medidas de cambios de movimientos verticales y horizontales en las
laderas de los volcanes, tomadas a través del GPS.
Análisis de las características de las ondas sísmicas.
Corriente electrostática a consecuencia de cenizas volcánicas.
Fluctuaciones en la presión atmosférica por las erupciones.
Imágenes termales sobre el volcán.
El monitoreo continuo de emisiones de gases.

U S GEOLOGICAL SURVEY: VDAP
U.S. International Volcano Disaster Assistance Program (VDAP)
Parámetros estudiados en volcanes
EDM
Electronic Distance Meters
RSAM
Real-Time Seismic-Amplitude
Measurement
TILT
Vertical Deformation and
Ground Tilt
GAS FLUX
Gas concentrations such as
Sulfur Dioxide

Beneficio de los volcanes
Formación y extensión de
la corteza terrestre
Energía geotermal
Fertilizantes
Productos industriales y
de construcción
Ecoturismo
Recursos mineros (azufre, plomo,
y metales preciosos)
Hidrógeno (se mezcla con vapor,
como parte del ciclo del agua)
Dióxido de carbono (esencial en
la fotosíntesis, pero aumenta la
temperatura global)

Relación entre volcanes, terremotos y flujo de calor tectónico

CLIMA

Clima
Combinación de diferentes elementos meteorológicos en una
región dada por largos periódos de tiempo (promedio 30 años)
Factores utilizados para describir el clima:
Terreno, posición geográfica, altitud, precipitación, viento,
temperatura, etc
Tiempo
Todos los parámetros atmosféricos que ocurren en una parte de la
atmósfera en un tiempo dado (cambios de día a día)
Estos parámetros ocurren en la troposfera.

Clasificación mundial del clima
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/ClimateMapWorld.png/350px-

Masas de aire afectan el clima
(Clasificación Bergeron)
Contenido de humedad
1.Masas de aire continental secas: c
2. Masas de aire marítimas humedas: m
Características termales de su fuente de origen
1.Tropical: T
2. Polar: P
3.Artico: A
4.Monsón: M
5. Ecuatorial: E
6. Aire a nivel superior: S
Establildad atmosférica
1.El aire es mas frío que la superficie bajo el: K
2. El aire es mas caliente que la superficie bajo el: W

Clasificación Bergeron de las masas de aire
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/Air_masses_2.jpg

Temperaturas superficiales

Precipitación
El producto de la condensación del vapor de agua atmosférico que
es depositado en la superficie de la tierra.
Ocurre cuando la atmósfera se satura con el vapor de agua y esta
agua se condensa provocando una precipitación.
Tipos de precipitación:
-Llovizna
-Lluvia
-Lluvia congelada
-Nieve
-Granizo

Precipitación líquida.
Lluvia
Es la condensación del vapor de agua en la atmósfera
Las gotas formadas son pesadas y caen a la superficie.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Rain_ot_ocean_beach.jpg/250px-

Llovizna
Gotas de un diámetro menor .5 mm (.02 pulg).
Muchas veces esta llovizna se evapora antes de llegar a la superficie.
http://hikearizona.com/t2002/tuc/chiricahua/sentinel/38.JPG

Lluvia congelada
Se desarrolla cuando la precipitación de nieve se encuentra con un frente caliente.
Se derrite y se convierte en lluvia.
Vuelve a pasar por un frente frío y pero las gotas no se congelan.
Cuando las gotas superfrías llegan al suelo (con una temperatura de 0 o C) forman
una cubierta fina de hielo.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/13/Freezing_grass.jpg/800px-

Granizo
Gotas superfrías se congelan al entrar en contacto con un núcleo de polvo a tierra.
El viento de la tormenta lleva el granizo hacia la parte superior de la nube.
El viento se disipa y el granizo cae en otro vórtice de viento y se eleva otra vez.
El granizo aumenta en tamaño cada vez que sube.
Cuando es muy pesado para que el vórtice lo resista esta cae.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/94/Granizo.jpg/180px-Granizo.jpg

Nieve
Agua congelada cristalina, que consiste de cristales de nieve.
Es un material granular con una estructura abierta y suave.
Se convierte en un material comprimido si hay presión externa.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ac/Tree_covered_with_snow.jpg/800px-

Cristales de nieve
Se cree que no hay cristales de nieve idénticos. Es bien difícil que dos objetos macroscópicos
Tengan una estructura molecular idéntica, sin embargo no hay ninguna ley científica que lo evite.
Dos cristales pudieran ser idénticos su sus ambientes de desarrollo son similares.
La Sociedad Americana de Meteorología reportó en el 1988 cristales idénticos descubiertos por
Nancy Knight del Centro Nacional De Investigaciones Atmosféricas.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f2/Snowflake_-_

Clasificación básica de las cuatro familias de nubes
(Servicio Nacional de Meteorología)
Cirros (hebra de pelo)
Sobre 6,000 m
Finas con tonalidades blancas y se
componen de cristales de hielo.
Crean colores al sol estar en el
horizonte.
Ocurren en buen tiempo y se
alinean en dirección del viento.
http://www.sciencedaily.com/images/2007/11/071102152636.jpg

El tope llega > 18,000m
“Bolitas” de algodón
Cúmulos
Indican el movimiento termal del aire en la atmósfera
El nivel donde ocurre condensación y formación de la nube se indica por la
base plana de la nube.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/Cumulus-1.JPG/800px-Cumulus-1.JPG

Palabra latina significa lluvia
Se forman entre 2,100 a 4,600 m.
Nimbus
Mientras las nubes aumentan su tamaño y comienza la precipitación estas tienden a
desplazarse hacia el suelo.
http://www.edmondho.com/nimbus/images/cloud.jpg

Estratos
Estrato es la palabra latina para capa o sábana.
Una nube que cubre el cielo sin ninguna característica
Color gris oscuro.
La base de la nube esta solo a cientos de m del suelo
Si llegan al suelo en las montañas se le llama neblina.
Cuando la neblina sube del peso por el calentamiento se convierte en estratos.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d1/Stratus-Opacus-Uniformis.jpg/800px-

Una nube en contacto con la superficie
Neblina
La parte superior de la nube podría no considerarse neblina, mientras que la parte en
contacto con la superficie sería neblina.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0e/GGB_in_fog_2007_edit.jpg/800px-

Procesos forman nubes
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/mountains.jpg

Calentamiento por radiación solar.
El aire caliente, al ser mas denso,
sube, se expande y enfría.
Al subir va de un area de alta presion
a una de baja presion.
Calentamiento de la superficie
Cuando la temperatura del vapor adquiere
su “dew point temperature” se condensa.
-La temperatura a la cual el aire tiene que
enfriarse para que el vapor de agua se
condense en agua-
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/risingAir.jpg

Montañas
Cuando el aire sopla sobre una cadena de montañas, el aire sube,
se enfría y se condensa.
Esto produce un proceso natural llamado “sombras de lluvia”.
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/mountains.jpg

Frentes
http://www.cmmap.org/images/learn/clouds/Fronts.jpg

Convergencia
Si hay convergencia en una localidad cerca de la superficie:
-El aire no puede “amontonarse”.
-El aire no puede ir hacia abajo, esta la
superficie terrestre.
-El aire tiene que subir.
Puede dar origen al centro de un huracán.
http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter6/graphics/lift_converge.jpg

Por que ocurre convergencia?
En un sistema de baja presión el aire fluye hacia y alrededor del
área con la menor presión.
El aire que converge tiene que ir hacia algún lugar, por lo tanto sube
y se forman nubes.
El aire se mueve de aquella zona con mas moléculas (presión alta)
a la zona con menos moléculas (presión baja)
Ejemplo clásico, el de un globo lleno de aire.

De la misma manera que finaliza un día en P. R., también finalizamos este taller en
ciencias terrestres, gracias por haber asistido.