Lo que viene a continuación no es un escenario futurista. No es ciencia ficción. Es una demostración de las capacidades del SIG (Sistema de Información Geográfica, en ingles) para modelar los resultados de una muy poco probable, pero fascinante pregunta: ¿Qué pasaría si la tierra dejase de dar vueltas? ArcGIS se utilizó para el análisis de tramas complejas y cálculos volumétricos y generar mapas que visualizasen dichos resultados.

El planeta en la actualidad

El eje ecuatorial del elipsoide de la Tierra es más de 21,4 kilometros (o 1/3 de 1 por ciento) más largo que el eje polar. El aplanamiento del elipsoide que aparece en este mapa fue intencionadamente exagerado.

La característica más significativa de cualquier mapa que representa una porción de océano de la tierra es la extensión espacial de ese cuerpo de agua. Por lo general, no prestamos mucha atención a la delimitación del mar, ya que parece tan evidente y constante que no nos damos cuenta que es una parte fundamental de la geografía y es la base de nuestra percepción del mundo físico.

La línea que separa los océanos de todos los continentes delimita la extensión espacial ambos, siendo el contorno fundamental. Es cota cero, es decir, el nivel del mar. ¿Por qué está el nivel del mar donde actualmente lo observamos? ¿Qué controla el nivel del mar? ¿Cómo de estables son las fuerzas que determinan el nivel del mar? Este artículo no se refiere al cambio climático y el aumento potencial del nivel del agua en los océanos, sino más bien a la geometría del mundo y las poderosas energías geofísicas que determinan dónde se encuentran los océanos.

El nivel del mar (y como siempre ha pasado)- está en equilibrio con la gravedad del planeta, lo cual empuja el agua hacia el centro de la Tierra, y la fuerza centrífuga hacia el exterior, que resulta de la rotación de la Tierra. Después de unos pocos millones de años de dar vueltas, la tierra ha adquirido la forma de un elipsoide (que puede ser pensado como una esfera achatada por los polos). En consecuencia, la distancia hasta el centro de la tierra de la masa es mayor alrededor del ecuador y la más corta más allá de los círculos polares. La diferencia actual entre el nivel medio del mar como se observa a lo largo del ecuador y la distancia al centro de la tierra de masa del nivel del mar en los polos es de 21,4 kilómetros (km).

La gravedad de la Tierra es mayor en las regiones polares (en verde). En latitudes intermedias es media y es mas debil en las zona a gran altitud de los Andes, cerca del ecuador.

Cuando se detenga la rotación global, la migración masiva de agua oceánicas cesaría y dejaría el nivel del mar en diferentes localizaciones cambiando completamente la geografía del mundo.

¿Qué pasaría si la rotación de la tierra se ralentiza  y finalmente, dejase de dar vueltas durante algunas décadas? ArcGIS permite modelar los efectos de este escenario, realizar cálculos y estimaciones y la creación de una serie de mapas que muestran los efectos de la ausencia de la fuerza centrífuga tendría sobre el nivel del mar.

Si la tierra dejase de girar sobre su eje, pero continuase girando alrededor del sol y su eje de rotación de mantuviese la misma inclinación, la duración de un año seguirá siendo la  misma, pero un día iba a durar hasta un año. En este escenario ficticio, la desaparición secuencial de la fuerza centrífuga podría causar un cambio catastrófico en el clima y los ajustes geológicos de consecuencias desastrosas (como devastadores terremotos) debido al estado de transformación equipotencial de la gravedad.

La falta de fuerza centrífuga daría lugar a que la gravedad terrestre sea la única fuerza significativa controlando la extensión de los océanos. Algunos cuerpos celestes como la luna y el sol también jugarían un papel, pero debido a su distancia de la tierra, su impacto sobre la extensión de los océanos mundiales sería insignificante.

Si la gravedad de la Tierra fuera la única responsable de crear una nueva geografía, la protuberancia de agua oceánica (que ahora está a unos 8 km de altura en el ecuador), se desplazaría hacia donde la gravedad estacionaria de la Tierra sea más fuerte. Esta protuberancia se atribuye al efecto centrífugo de la tierra girando con una velocidad lineal de 1.667 km/hora en el ecuador. El abultamiento ecuatorial de agua existente también contribuye  la forma elipsoidal del propio planeta.

La extensión de un hipotético océano circumpolar en el norte sobre el territorio de USA y Canada. El color naranja indica las zonas con altitud superior a 3.000 metros sobre el nivel del mar del norte. Los puntos rojos representan algunas de las ciudades más grandes del continente.

El bulto define la forma final del planeta mediante el establecimiento del nivel del mar uniforme en equilibrio gravitatorio, que se utiliza como referencia estándar para describir la forma de la tierra. La geometría de esta forma es la que los geodestas han estado tratando de calcular durante más de un siglo. Sus esfuerzos acabaron por la aceptación del elipsoide denominado World Geodetic System 1984 (WGS84, Sistema Geodésico Mundial) por la comunidad internacional en Washington DC, en 1984. El elipsoide WGS84 se aproxima a la forma de la Tierra con mayor precisión que muchos otros elipsoides propuestos con anterioridad.

Si la tierra se detuviese, los océanos gradualmente migrarían hacia los polos dejando al descubierto nuevas regiones terrestres en la zona ecuatorial. Esto se traduciría en un enorme mega continente ecuatorial y dos grandes océanos polares. La línea que delimita las áreas divide ambos océanos hidrográficamente hablando, seguirían la línea del ecuador, en caso de que la Tierra fuera un elipsoide perfecto. Sin embargo, debido a la significativo relieve los continentes y del fondo del oceánico, la hipotética división del globo entre las áreas que hidrológicamente contribuyen a uno u otro océano se desviaría del ecuador significativamente. De forma análoga,  la placa continental de EE.UU, sería la frontera que separa dos cuencas hídricas gigantes de los nuevos océanos. Curiosamente, el punto más alto de esta fractura terrestre no sería el Everest. La elevaciones más altas estarían situadas en los Andes colombianos  a una altura aproximada de 12300 metros,, mientras que los volcanes de Chimborazo (Ecuador) y el Kilimanjaro (Tanzania) pasarían a tener una altura de 13.615 y 12.786 metros respectivamente. Ambos volcanes no pasar a estar situados en la línea de división mundial. El punto más bajo en la nueva línea, con una elevación de 2.760 metros, se encuentra al suroeste de la isla de Kiribati en el Pacífico occidental.

Debido al singular relieve de la superficie de la tierra al comienzo de su desaceleración, los cambios más significativos para el contorno de la tierra en comparación con el agua se produciría en las latitudes altas del hemisferio norte, donde el oleaje rápidamente se expandiría sobre las vastas llanuras del norte de Siberia y el norte de Canadá. Al mismo tiempo, los cambios en los contornos continentales en latitudes mas bajas serían casi imperceptibles debido a que (con algunas excepciones) las aguas ecuatoriales son muy profundas, y una disminución del nivel del agua de algunas decenas de metros no sería motivo suficiente para que emergieran grandes extensiones de tierra. Hacia el final del período de desaceleración, cuando las principales características geográficas de los océanos y de la tierra ya hayan ajustado a la forma elipsoidal de la tierra y la nueva distribución de la gravedad, se podrían dar cambios relativamente pequeños. Esto se puede atribuir a la forma elipsoidal de la tierra, el cual hace un efecto abrumador en la diversidad de accidentes geográficos de la Tierra.

Hoy en día, los tres mayores océanos del mundo están conectados. Esto crea un océano global, básicamente, con un único nivel del mar. Como consecuencia de la desaceleración de la rotación, el contorno de los océanos del mundo continuamente sufriría cambios drásticos. Las aguas ecuatoriales se moverían hacia las zonas polares, provocando inicialmente una reducción significativa en la profundidad durante el llenado de las cuencas polares que tienen una capacidad mucho menor. Dado que las regiones a  altas latitudes en el hemisferio norte quedarían sumergidas, la extensión del área del océano circumpolar norte se expandiría rápidamente, cubriendo las enormes llanuras de Siberia y las regiones más cercanas al polo de  América del Norte. El océano global seguiría siendo una unidad hasta que la rotación de la tierra se viera reducida a misma velocidad a la que el océano se volviera a dividir. La interacción entre la inercia de los gigantescos cuerpos de agua  y la disminución de la fuerza centrífuga sería muy complicada. Como consecuencia de la desaceleración constante de rotación de la Tierra, el océano mundial seria gradualmente dividido en otros dos océanos. Obviamente, la última conexión se rompería en el punto más bajo de la línea de división global, que se localizaría al suroeste de las islas Kiribati. Como actualmente, la parte occidental del océano Pacífico es plana, la tierra emergería con rapidez ya que no habría ninguna posibilidad de que el agua fuera intercambiada entre los dos océanos circumpolares después de la separación inicial.

Mientras que la gravedad dirige mas agua al Oceano Artico, las tierras bajas de Siberia y el norte de Canada se sumergirían completamente. El movimiento de agua lejos de la región ecuatorial combinado las aguas poco profundas de la plataforma continental de sureste de Asia y el norte de Australia, hará que emerjan nuevas extensiones de Tierra.

Una mayor profundidad del Océano Ártico podría conducir a una mayor expansión de agua sobre las llanuras del norte de Asia, Europa y América del Norte. Groenlandia y la Antártida, a pesar de su gran altura, se reducirían su superficie terrestre. Surgen nuevos archipiélagos de los mares del sur. Los Grandes Lagos de America, los depósitos de agua dulce mas grandes del planeta, se disuelven en el océano.

La desaceleración continuaría después de la separación de los dos océanos y causando una mayor migración del agua oceánica hacia los polos. Sorprendentemente (a pesar de la elevación de la Antártida), la cuenca del polo sur tiene una capacidad mayor que la del norte. Dado el volumen fijo de agua en ambos hemisferios, la cuenca más amplia del polo sur se traduciría en un nivel del mar inferior que en el océano del norte. Según los cálculos volumétricos realizados el ArcGIS 3D Analysis, la diferencia entre el nivel del mar de los dos océanos deberá ser 1.407 metros. Sin embargo, la exactitud de los datos no garantiza que este nivel de precisión, por lo que la diferencia de cota entre el nivel del mar ambos océanos fue fijada en 1.400 metros.

La serie de mapas ilustrando este artículo describen las etapas intermitentes durante esta migración de los océanos de la Tierra y los cambios en las extensiones terrestres, la elevación topográfica  y la profundidad batimétrica causada por la disminución de la velocidad de rotación de la Tierra. Estos mapas muestran las etapas intermedias de la geografía de transición de una rotación a un mundo inmóvil. Mostrando los efectos de la reducción gradual de la fuerza centrífuga de su nivel actual a cero, dejando a la gravedad como la única fuerza el control de medida del océano.

La desaceleración actual de rotación de la Tierra se ha observado, medido, calculado y explicado teóricamente. A medida que aparecen nuevas metodologías e se desarrollan instrumentos más precisos, el ratio exacto de la desaceleración puede variar entre algunas fuentes. Como reflejo de esta desaceleración muy gradual, los relojes atómicos deben ser ajustados a la hora solar mediante la adición de un segundo cada cierto tiempo.

Toda la Antártida sería sumergida. Las aguas del Polo Norte y las agua sobre los vastos territorios recientemente sumergidos de Siberia y Canadá se hacen más profundas. Al mismo tiempo, las aguas ecuatoriales sarían cada vez menos profundas.

Grandes áreas de tierra cerca del ecuador seguir creciendo y uniendose entre sí. A estas alturas, casi todo Canadá, Europa y Rusia estarán cubiertos por un océano circumpolar del norte.

La mayoría de científicos coinciden en que el día solar (relacionado con la velocidad de rotación) crece de forma continua. Este aumento mínimo de la duración del día se debe principalmente a la fricción de las mareas oceánicas. Cuando la tasa estimada de la desaceleración se proyectó de nuevo a eones geológicos en el pasado, mostró que la duración de un día era varias horas más corto que el de hoy.

En consecuencia, durante el período Devónico (hace unos 400 millones de años), la tierra giraba  alrededor de 40 veces más durante una revolución alrededor del sol que lo hace ahora. Debido a que los continentes se han desplazado de manera significativa desde ese momento, es difícil hacer estimaciones y saber cuales eran las fronteras entre la superficie terrestre y del mar en esa epoca. Sin embargo, podemos estar seguros de que con una mayor velocidad de giro en el pasado, la protuberancia ecuatorial de agua oceánica era más grande entonces de lo que es hoy en día. Del mismo modo, el aplanamiento elipsoidal de la tierra también fue más significativo.

A medida que la última conexión de agua entre los dos grandes océanos se rompe, un megacontinente ecuatorial se forma. Áreas oceanicas en la proximidad al continente son cada vez menos profundas mientras que las aguas de las zonas polares, cada vez más profundas. LLanuras abisales y ex fosas oceánicas convertidas en mares interiores en el nuevo continente.

La influencia de la tasa de rotación de la Tierra tiene un efecto dominante en la geometría del planeta, en términos de forma global el mundo, así como el contorno de los océanos del mundo. El relieve físico de la Tierra es sólo un factor secundario el control de la delimitación de los océanos. La desaceleración de la rotación de la tierra seguirá por 4 millones de años, mas de lo que podemos imaginar. La desaceleración infinitesimal, pero constante,  hace cambiar la geometría del globo y hace que sea dinámica. El resultado neto de estos ajustes dinámicos es que la tierra poco a poco se va volviendo cada vez más como una esfera. Sin embargo, se necesitará miles de millones de años antes que la tierra deja de girar, y el de potencial gravitatorio cree un nivel medio del mar que sea una esfera perfecta.

Autor: Witold Fraczek http://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html

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Efemérides astronómicas generales del mes de julio de 2010

*Todas las horas están en GMT o UT.

-Julio 1 10:12 horas. La Luna en su apogeo a una distancia de 405,036 km

-Julio 6 11:00 horas. La Tierra está en su afelio a una distancia de 152,096,520 km del Sol.

-Julio 8 38:00 horas. La Luna está a 0.6 grados sur del las Pleyades (M45) en Tauro.

-Julio 9. El asteroide 3 Juno está en conjunción con el Sol.

-Julio 11 19:40 horas. Luna nueva. Eclipse total de sol empieza a las 18:15 y termina a las 20:52 horas.Sera visible princpalmente en el Pacifico sur, Chile y Argentina.

-Julio 13 11:22 horas. La Luna está en su perigeo a una distancia de 361, 115 km. Mercurio esta a 0.2 grados norte del cumulo M44 en Cancer.

-Julio 15 1:00 horas. Venus está a 6 grados norte de la Luna.

-Julio 18 10:11 horas. Cuarto crecientede la Luna.

-Julio 21 18:00 horas. La Luna esta a 1.8 grados norte de Antares (alpha Scorpio)

-Julio 24 4:00horas. Jupiter está estacionario.

-Julio 26 1:36 horas. Luna llena y es la más pequeña del año.

-Julio 29 23:4 8 horas. La luna esta en su apogeo a una distancia de 405,955 km. Lluvia de meteoritos delta aquaridas siendo el pico sobre las 9:00 horas (20 meteoritos / minuto)

Cielo profundo

Cuarenta estrellas binarias para julio: Eta Draconis, 17 & 16 Draconis, Mu Draconis, Struve 2273, Nu-1 & Nu-2 Draconis, Psi Draconis (Draco); Kappa Herculis, Gamma Herculis, Struve 2063, 56 Herculis, Struve 2120, Alpha Herculis (Ras Algethi), Delta Herculis, Rho Herculis, Mu Herculis (Hercules); Rho Ophiuchi, Lambda Ophiuchi, 36 Ophiuchi, Omicron Ophiuchi, Burnham 126 (ADS 10405), Struve 2166, 53 Ophiuchi, 61 Ophiuchi (Ophiuchus); h5003 (Sagittarius); Xi Scorpii, Struve 1999, Beta Scorpii, Nu Scorpii, 12 Scorpii, Sigma Scorpii, Alpha Scorpii (Antares), h4926 (Scorpius); Struve 2007, 49 Serpentis, Struve 2031 (Serpens Caput); 53 Serpentis, Struve 2204, h4995, h2814 (Serpens Cauda); Epsilon Ursae Minoris (Ursa Minor)

Sesenta y cinco objetos de cielo profundo para julio: NGC 6140, NGC 6236, NGC 6340, NGC 6395, NGC 6412, NGC 6503, NGC 6543 (Draco); IC 4593, M13, M92, NGC 6106, NGC 6166, NGC 6173, NGC 6181, NGC 6207, NGC 6210, NGC 6229, NGC 6482 (Hercules); B61, B62, B63, B64, B72, IC 4634, IC 4665, LDN 42, LDN 1773, M9, M10, M12, M14, M19, M62, M107, NGC 6284, NGC 6287, NGC 6293, NGC 6304, NGC 6309, NGC 6356, NGC 6366, NGC 6369, NGC 6384, NGC 6401, Tr 26 (Ophiuchus); NGC 6440, NGC 6445 (Sagittarius); B50, B55, B56, Cr 316, M4, M6, M7, M80, NGC 6144, NGC 6153, NGC 6192, NGC 6231, NGC 6242, NGC 6302, NGC 6337, NGC 6451 (Scorpius); NGC 6217, NGC 6324 (Ursa Minor)

Top ten de objetos de cielo profundo para ver con prismáticos en julio: IC 4665, LDN 1773, M4, M6, M7, M10, M12, M13, M92, NGC 6231

Top ten de objetos de cielo profundo para julio: M4, M6, M7, M10, M12, M13, M92, NGC 6210, NGC 6231, NGC 6543

Fuente principal:  Cloudynights

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La ESA acaba de publicar la primera imagen de toda la bóveda celeste obtenida por su misión Planck, que aporta nuevas evidencias sobre el proceso de formación de las estrellas y de las galaxias y, sobre todo, permite estudiar las primeras fases de formación del Universo.

“Este es el momento para el que se creó la misión Planck”, comenta David Southwood, Director de Ciencia y de Exploración Robótica de la ESA. “Con estos resultados no estamos dando una respuesta, sino abriendo la puerta a través de la que los científicos podrán buscar los eslabones perdidos que permitirán comprender cómo se formó el Universo y cómo ha evolucionado desde entonces. Tanto la imagen en sí como su altísima calidad rinden un tributo a los ingenieros que diseñaron, construyeron y operan esta misión de alta tecnología. Ahora ha llegado el momento de empezar a aprovechar su altísimo potencial científico.

Desde las regiones más cercanas de la Vía Láctea hasta los límites del espacio y del tiempo, la primera imagen del cielo completo obtenida por Planck constituye un extraordinario tesoro, repleto de datos inéditos para los astrónomos.

El cielo en microondas, observado por Planck

El disco de nuestra Galaxia se extiende a lo largo del centro de la imagen. Lo primero que llama la atención son los filamentos de polvo y de gas que se extienden por encima y por debajo de la Vía Láctea. Esta ‘maraña’ es donde se están formando las nuevas estrellas; Planck ha observado múltiples casos de astros a punto de nacer o comenzando las primeras etapas de su desarrollo.

Menos espectacular pero sin duda más intrigante es el fondo moteado de la imagen. Se trata de la ‘radiación cósmica de fondo en microondas’, CMBR en su acrónimo inglés. Es la luz más antigua del Cosmos, los restos de la explosión que ocurrió hace 13 700 millones de años que dio origen a nuestro Universo.

Si bien la Vía Láctea nos muestra el aspecto actual del Universo cercano, estas microondas permiten observar cómo era el Universo instantes después de su creación, antes de que se formasen las primeras estrellas o galaxias. Este es el principal objetivo de la misión Planck: decodificar este patrón de manchas para inferir cómo fue la infancia de nuestro Universo.

El patrón de microondas es la huella digital de lo que hoy conforma los cúmulos y los supercúmulos de galaxias. Los distintos colores representan ínfimas diferencias en la temperatura y en la densidad de la materia que se extiende por todo el cosmos. Por algún motivo, estas pequeñas irregularidades evolucionaron en regiones más densas a partir de las que se formaron las galaxias que podemos observar hoy en día.

El CMBR se extiende por todo el cielo, pero una gran parte aparece oculta tras la radiación procedente de la Vía Láctea. En el post-procesado de los datos, se eliminará la contribución de nuestra Galaxia para poder observar la radiación cósmica de fondo en su totalidad.

Cuando termine esta labor, Planck será capaz de mostrarnos la imagen más precisa de la radiación cósmica de fondo jamás obtenida. La gran cuestión ahora es si los datos podrán desvelar las huellas del periodo primigenio conocido como inflación cósmica. Las hipótesis postulan que durante esta época, que tuvo lugar justo después del Big Bang, el Universo se expandió de forma exponencial en un periodo de tiempo muy corto.

Planck continúa analizando el Universo. Al final de su misión, previsto para 2012, habrá completado cuatro imágenes del cielo completo. La primera publicación del CMBR depurado tendrá lugar en 2012. En paralelo, Planck continuará elaborando un catálogo de objetos individuales, tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias lejanas, que será publicado en Enero de 2011.

“Esta imagen es sólo un pequeño avance de todo lo que podrá observar Planck”, concluye Jan Tauber, Científico del Proyecto Planck para la ESA.

Fuente: ESA

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