Instituto Politécnico Nacional
“La Técnica al Servicio de la Patria”
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“La Técnica al Servicio de la Patria”
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“La Técnica al Servicio de la Patria”
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Directorio
Antílope Superior, Arizona, EE.UU.
Autor: Dibrova Foto de archivo: Rayo de sol en el cañon del
Mario Alberto Rodríguez Casas Director General Julio Gregorio Mendoza Álvarez Secretario General Miguel Ángel Álvarez Gómez Secretario Académico José Guadalupe Trujillo Ferrara Secretario de Investigación y Posgrado Francisco José Plata Olvera Secretario de Extensión e Integración Social Mónica Rocío Torres León Secretaria de Servicios Educativos Primo Alberto Calva Chavarría Secretario de Gestión Estratégica Francisco Javier Anaya Torres Secretario de Administración Emmanuel Alejandro Merchán Cruz Secretario Ejecutivo de la Comisión de Operación y Fomento de Actividades Académicas Ricardo Rivera Rodríguez Secretario Ejecutivo del Patronato de Obras e Instalaciones José Juan Guzmán Camacho Abogado General Modesto Cárdenas García Presidente del Decanato Blanca Beatriz Martínez Becerra Coordinador de Comunicación Social Reynold Ramón Farrera Rebollo Director del Centro de Difusión de Ciencia y Tecnología
Adaptación: Nayelhi J. Ramírez Labastida
Instituto Politécnico Nacional
Epicentro P3
Naturales y constantes
Conversus
Editora Rocío Ledesma Saucedo Asesor Técnico Jaime Rueda Gaxiola y Fernando Rodríguez Chávez Periodistas Teresa Moreno Vieyra y Adriana Negrete Gutiérrez Diseño y Diagramación Tzi tziqui B. Lemus Flores, Jovan Campos Hernández y Nayelhi J. Ramírez Labastida Corrección de estilo Gricelda Guzmán Aguirre Redes Sociales Luis Edmundo Aguilar González Colaboraciones Especiales
Jaime Rueda Gaxiola, Fernando Rodríguez Chávez, Enrique Aguilera Hernández, Alejandro Mendoza Maravillas, Jonathan Aarón Albarrán Alfaro, Ana Katya Cruz Reyes, Omar Cristian Chávez Hernández, Teófilo Hernández Alcántara, Silvia Sánchez Gómez, Francisco Javier Escamilla López, Enrique Aguilera Hernández, Azucena Chavira González, Roberto Loo Guzmán, Julián Mares Valverde, Odette Walter González, Wilder Chicana Nuncebay, Wendolyn Guerra Olea, Yuritzen Solache Ruiz, Isaura Fuentes Carrera y Gabriel Alejandro Loyo Romero.
Comité Editorial José Franco (fccyt), Laura Arreola Mendoza (IPN), Rolando Isita Tornell (unam), Juan Silvestre Aranda Barradas (IPN), Elaine Reynoso Hayness (RedPOP), Hernani Yee-Madeira (IPN), Juan Tonda Mazón (IER- unam), Rosalva Mora Escobedo (IPN), Edilso Reguera (IPN) Impresión: Impresora y Encuadernadora Progreso, S. A. de C.V. (IEPSA), San Lorenzo Tezonco Núm. 244 Col. Paraje San Juan, Delegación Iztapalapa, C.P. 09830, México D. F. Tiraje: 20 mil ejemplares.
Conversus
Es una publicación bimestral (noviembre - diciembre 2017) del Instituto Politécnico Nacional, editada por el Centro de Difusión de Ciencia y Tecnología (CeDiCyT) de la Secretaría de Servicios Educativos. Los artículos firmados son responsabilidad exclusiva de su autor, por lo que no reflejan necesariamente el punto de vista del IPN. Se autoriza la reproducción parcial o total, siempre y cuando se cite explícitamente la fuente. Domicilio de la publicación: Av. Zempoaltecas esq. Manuel Salazar, Col. Ex Hacienda El Rosario. Deleg. Azcapotzalco. C.P. 02420. Teléfono: (55) 57 29 60 00 ext. 64827. Correo electrónico: conversus@ipn.mx, Facebook: Conversus Divulgacion Cientifica, Twitter: @conversusdelipn Número de Certificado de Reserva otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor: 04-2001-100510055600-102. Número de Certificado de Licitud de Título 11836. Número de Certificado de Licitud de Contenido 8437, otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Número issn 1665-2665.
Escáner P4
Riesgos geológicos y la
Geología Ambiental
#HechoEnElIPN P6
El hombre, los recursos de la
Tierra y su entorno P8
En el ojo del huracán P10
Los bosques y las ondas de calor P12
Y la Tierra se mueve P14
Belleza profunda y emergente
Kernel
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P16
La belleza de la
historia en la Tierra
Trotamundos P18
Para conocer más a
nuestro planeta
Mousike Téchne P20
Amor por la música
y la Tierra
Conversus Divulgacion Cientifica
#CityLab P22
La respuesta está
en los laboratorios
CultivArte
@conversusdelipn
P24
La Geología y el arte
Aldea Global P26
La tecnología en las
Ciencias de la Tierra
ConversusTV
Manos a la ciencia P28
Zona Estelar El cielo de enero y febrero
ConversusRadio ¿Te gustaría escribir en Conversus? Consulta los lineamientos en: www.cedicyt.ipn.mx sección Conversus.
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P30
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Ciencia en cuadritos
PA R T
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Epicentro
Naturales y constantes
Poco a poco, las ciudades y poblaciones de nuestro país que se vieron afectadas por los sismos de los días 7 y 19 de septiembre, han ido recobrando su cotidianidad. Sin embargo, hay mucho por arreglar, resolver y reconstruir por lo que el recuerdo de lo vivido está presente.
M
anifestaciones de fenómenos naturales como los temblores, los huracanes, los volcanes o las ondas de calor, son muestra de que vivimos en un planeta que está vivo y es cambiante. Ello es resultado de fenómenos geológicos que modifican la faz de la Tierra, por lo que su imagen, aunque no lo creamos, no se repite y, a pesar de que encima de sus ecosistemas se han asentado ciudades enteras, en su profundidad se producen y se seguirán produciendo fenómenos naturales. La buena noticia es que existen especialistas que estudian estos fenómenos y que, en alianza con los gobiernos de los países, crean tecnologías, estrategias y medidas de seguridad para prevenir que los fenómenos no se conviertan en desastres; por supuesto, en algunos casos sólo se logra mitigarlos, pero al menos se intenta que no se pierdan tantas vidas humanas.
En este sentido, conocer más sobre nuestro planeta y de todos esos fenómenos geológicos, nos permite sensibilizarnos y más allá de sentir miedo, podemos entender por qué ocurren y cómo podemos protegernos y reducir el riesgo que tenemos ante éstos. En este número de Tierra Dinámica, encontrarás contenidos que te darán una breve y sencilla descripción de algunos de los fenómenos naturales más recurrentes en nuestro país. Los autores también te dan sugerencias de las instancias donde puedes profundizar en la información y encontrar las medidas de seguridad a seguir. Nuestro deseo es que lo relevante de la experiencia vivida en septiembre pasado, esté presente de tal modo que, no olvidemos cómo actuar y tomar con responsabilidad las acciones que nos han enseñado para protegernos. Los simulacros son cosa seria.
Donde la ciencia se convierte en cultura
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Escáner
Jaime Rueda Gaxiola Decano de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán
A
unque, actualmente los geólogos conocemos la Tierra mucho mejor que nuestros antecesores, aún nos encontramos indefensos ante los fenómenos que producen los desastres naturales.
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2017
Riesgos geológicos y
la
Geología
Ambiental
Riesgos geológicos y entorno social
Ahora conocemos cómo se originan los fenómenos naturales; sin embargo, no en todos los casos, como son los sis‑ mos, podemos predecir en tiempo y en espacio cuándo se presentarán, menos aún, sus consecuencias inmediatas. Es más, debido al incremento de la pobla‑ ción mundial y a la concentración de ella en áreas urbanas, anualmente au‑ menta la cantidad de personas muertas y el costo económico de los desastres producidos por fenómenos naturales. Cada año, como consecuencia directa de dichas catástrofes, mueren aproxi‑ madamente 20 mil individuos, aunque históricamente, existen períodos con alta mortandad. Por ejemplo, podemos mencionar el año de 1998 en China, donde murieron 30 mil personas por inundaciones del río Yangtsé y queda‑ ron afectados 250 millones de habitan‑ tes. Se añade a la estadística el 2003, con un total de 350 destrucciones natu‑ rales, siendo aproximadamente 68 mil fallecidos, tres veces más que en 2002. Así mismo, las pérdidas materiales son enormes (56, 000 millones de dó‑ lares para el año 2003, duplicándose cada 10 años) y llegan a ser también verdaderos desastres económicos y aún sociales. En México, en los últimos 20 años del Siglo XX, los daños mate‑ riales sólo por fenómenos hidrometeo‑ rológicos (huracanes) alcanzaron 4, 500 millones de dólares y perecieron 2,770 personas. Sin embargo, debemos saber que la mayoría de estos fenómenos no son sino parte del ciclo natural de la Tie‑ rra, de destrucción y renovación de sus componentes, por lo que, desde el pun‑ to de vista geológico, son benéficos, ya que forman suelos agrícolas fértiles (de rocas volcánicas) y, los existentes, se vuelven aptos por las lluvias y tormen‑ tas, se enriquecen por el limo deposi‑ tado por las inundaciones. ¿Qué los convierte entonces en desastres? El desastre (dis=mal; aster=estrella) es definido por Gelman (1960), como: “una situación en la que la sociedad, o
una parte de ella, sufre daños de gran magnitud y extensión, que se tradu‑ cen en pérdidas para sus miembros, de manera que su estructura social, administrativa y política se desajusta, impidiendo la realización de sus acti‑ vidades esenciales, afectando su fun‑ cionamiento y operación normales, así como perjudicando de manera esen‑ cial su capacidad de afrontar y com‑ batir la emergencia”; es, entonces, “un acontecimiento que afecta los asenta‑ mientos humanos, produciendo daños”. Por tanto, un desastre natural es el pro‑ ducto de un fenómeno de la naturaleza peligroso que afecta asentamientos hu‑ manos en condiciones vulnerables con alto riesgo. No obstante, el fenómeno natural por sí mismo no origina un de‑ sastre; por supuesto, siempre y cuando se efectúe en un lugar deshabitado. La humanidad, ha construido sus casas o edificios sin haber pensado prioritariamente en los riesgos geoló‑ gicos. Se ha establecido en lugares obviamente peligrosos, pensando en que la catástrofe puede presentarse a largo plazo o bien considerando la conveniencia económica. Por esta ra‑ zón se tienen asentamientos humanos en las faldas de los volcanes, ya que el suelo es muy fértil, en las llanuras aluviales donde la pendiente es suave, los costos de construcción son bajos y las tierras son aptas para el cultivo, aunque estén expuestos a inundacio‑ nes; otros se han asentado en lugares de frecuente actividad sísmica y algu‑ nos más –por increíble que parezca– se ubican en zonas con alto riesgo de derrumbes y deslizamientos de tierras sólo porque ahí la vista es bella. Por otro lado, muchos de los fenó‑ menos naturales como los hidrometeo‑ rológicos, han sufrido, desde hace ya varias décadas, cambios en magnitud y frecuencia debido a la acción hu‑ mana (presencia de partículas indus‑ triales, CO2, ozono en la atmósfera, depósito de materiales tóxicos en el mar y contaminación de suelos). Todos estos cambios son de carácter mundial
porque afectan sistemas naturales de tipo global, como los atmosféricos y oceánicos.
Una alternativa ante los riesgos
Son varias ramas de la ciencia que buscan y contribuyen a dar respuesta y soluciones a esta problemática. Una de las más importantes es la Geología Ambiental, cuyo objetivo es entender y encontrar soluciones a problemas ambientales naturales e impactos am‑ bientales a causa de la actividad hu‑ mana. La Geología Ambiental se aplica de manera general en: 1. La adecuada explotación de los re‑ cursos naturales, para evitar efectos secundarios en el medio ambiente como los hundimientos y desliza‑ mientos de tierras. 2. La evaluación de los cambios físi‑ cos en el ecosistema tierra‑agua. 3. La evaluación de los fenómenos geológicos que pueden ser de ries‑ go para la salud y la seguridad del Hombre en sus asentamientos. 4. La ubicación de sistemas energéti‑ cos para su uso y almacenamiento. 5. La disposición de los lugares más adecuados para la eliminación y al‑ macenamiento de los productos de desecho de la actividad humana. 6. La conservación de materiales y procesos que favorecen la buena utilización de los suelos. 7. La ayuda en estudios y en la toma de decisiones para minimizar el im‑ pacto humano en el ambiente. 8. El establecimiento adecuado de los asentamientos humanos. Hoy más que nunca, el mundo y, particularmente nuestro país, requiere de la presencia y participación de los especialistas como los geólogos am‑ bientales para poder prevenir que los fenómenos naturales se conviertan en desastres. Es una tarea que implica la corresponsabilidad de los gobiernos a través de sus políticas públicas, de la ciencia y la tecnología y por supuesto, de la conciencia de los habitantes. Donde la ciencia se convierte en cultura
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#HechoEnElIPN
Enrique Aguilera Hernández y Fernando Rodríguez Chávez Docentes-investigadores de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán.
El
hombre , los
recursosde la
Tierra y su entorno
L
a Geología es la ciencia que estudia y se enfoca en el origen y evolución de la Tierra. Lo realiza a partir del conocimiento, comprensión, análisis y evaluación de los materiales sólidos, líquidos y gaseosos que constituyen al planeta.
Asimismo, estudia e investiga los procesos geológicos de la corteza terrestre que determinan la formación, distribución y concentración de los y acimientos de hidrocarburos, minerales, agua subterránea, riesgo geológico e impacto ambiental; considerando que en cada recurso intervienen uno o más procesos que los producen o destruyen.
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2017
Breve historia de la Geología en México
La expropiación petrolera, decretada en 1938 por el General Lázaro Cárdenas del Rio a las empresas extranjeras, dio origen a la misión indeclinable de darle continuidad a las operaciones de producción primaria (exploración y extracción de petróleo y gas), refinación (plantas de procesamiento y transformación de aceite crudo y gas en petrolíferos y petroquímicos básicos), transporte, distribución y ventas en una primera etapa. Pronto, los pocos ingenieros y técnicos se dieron cuenta de la depredación que los extranjeros hicieron de los archivos técnicos, registros contables de las reservas, la producción de hidrocarburos, petrolíferos y, lo más grave: los registros de las ideas, planos geológicos hacia dónde dirigir las acciones para la búsqueda y localización de los yacimientos petrolíferos prospectivos que incrementaran las reservas y la producción de hidrocarburos. La exploración sistemática del territorio nacional mediante numerosas brigadas de Geología y de Geofísica, arrojó importantes datos para los grupos de gabinete que las sometieron al análisis, interpretación e integración de la información, obteniéndose importantes modelos conceptuales relacionados con la generación, migración y acumulación potencial de los recursos petrolíferos en el subsuelo. Los resultados no se hicieron esperar, pronto el talento de los profesionistas y técnicos, e ingenieros geólogos, geofísicos y geoquímicos mexicanos se demostró al pronosticar en la Región Norte de nuestro país, la continuidad y consiguientes descubrimientos de yacimientos de aceite y gas del Cretácico en las provincias petrolíferas de Ébano Pánuco (cuna de la producción rentable en nuestro país); en la continuidad de la Faja de Oro terrestre y marina; en la franja de la Formación Tamabra, franja adyacente a la Faja de Oro; el hallazgo de la provincia petrolífera del Jurásico Superior en las plataformas carbonatadas de incipiente desarrollo en los paleo-altos sepultados; el descubrimiento de la provincia gasífera en el Terciario de Burgos. En la Región Sur y Sureste de nuestro país se logra el descubrimiento de las provincias gasíferas de Macuspana; en la Región Salina del Ismo, mientras que en la cuenca de Veracruz se logra descubrir la provincia gasífera en el Terciario. Todo lo mencionado, no logra revertir los bajos niveles de las reservas y de la producción de hidrocarburos. Sin embargo, se alcanzó la autosuficiencia energética y el desarrollo de capital humano para la administración y operación de Pemex; así como el suficiente talento, creatividad y conocimiento geológico de nuestro territorio para incursionar en el logro de objetivos más ambiciosos, los cuales se coronaron con el descubrimiento de importantes reservas
con los yacimientos gigantes del Cretácico y Jurásico en Chiapas y Tabasco en tierra durante 1974 y en 1976, su continuidad en la Sonda de Campeche. El desarrollo de esta nueva provincia petrolífera, fue de resonancia mundial y con ello, la ubicación de nuestro país nuevamente como productor importante de hidrocarburos, sustentado en las reservas de hidrocarburos del orden de los 72,000 millones de barriles de petróleo crudo equivalente. Lo descrito no hubiera sido posible sin la participación del desarrollo de una fuerza de tarea para la investigación y el desarrollo tecnológico del Instituto Mexicano del Petróleo, institución creada el 23 de agosto de 1965 y fortalecida con los ingenieros egresados del Instituto Politécnico Nacional (IPN), los cuales se capacitaron en grado de maestría y doctorado en Europa y Estados Unidos; mientras que una gran cantidad de egresados del IPN continuaron su capacitación formación en esta Institución y posteriormente fueron enviados a fortalecer las actividades operativas y administrativas de Petróleos Mexicanos. Las enormes reservas y grandes plataformas de producción de hidrocarburos fueron logradas gracias a la generosidad de la gran cuenca sedimentaria del Golfo de México, prolífica en hidrocarburos y al talento de geocientíficos e ingenieros mexicanos.
Una disciplina necesaria para un futuro prometedor
El desarrollo de la humanidad se ha sustentado hasta en un 85% a nivel global en los combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), mientras que en México dicho porcentaje se eleva hasta un poco más del 90% con el consabido impacto en el ambiente por la actividad de los gases de efecto invernadero; que están ocasionando el calentamiento global y un previsible cambio climático. El inminente agotamiento de los yacimientos de hidrocarburos convencionales, que se manifiesta en la caída de la producción a partir de 2004, ha conducido a la exploración en tirantes de aguas profundas (mayores de 500 metros) y a la exploración y establecimiento de nuevas provincias petrolíferas, incluyendo los yacimientos de hidrocarburos no convencionales. Lo anterior es algo no deseable, pero necesario en la transición energética de nuestro país, lo que da lugar para pensar en los acuerdos internacionales relacionados con la reducción de gases de efecto invernadero y el reemplazamiento de los combustibles fósiles por las energías alternativas. Sin duda, un reto complejo pero no imposible, si se unen los talentos de los geólogos con décadas de experiencia y las nuevas generaciones.
Donde la ciencia se convierte en cultura
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#HechoEnElIPN Fernando Rodríguez Chávez Docente de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán
En el
M
ojo del huracán
éxico es un país rodeado de agua. La línea costera del Pacífico mide 7,828 kilómetros y la línea de costa del Golfo de México y el Mar Caribe mide 3,294 kilómetros. Esto trae muchos beneficios que se reflejan en lo económico, en el turismo y en la riqueza de nuestra biodiversidad, entre otros aspectos. Sin embargo, también nos hace vulnerables, ya que todos los años tenemos la presencia de huracanes.
Los principales fenómenos atmosféricos que se estudian desde su origen y evolución son los huracanes o ciclones tropicales, los cuales se consideran uno de los fenómenos meteorológicos más severos. Por su parte, las llamadas depresiones tropicales, son fenómenos donde la velocidad promedio a nivel superficial del mar es de 62 km/hora o menor. La evolución de la depresión es la conocida tormenta tropical, que es un ciclón con su núcleo caliente y que su velocidad oscila entre 63 a 117 km/hora. Continuando con el proceso evolutivo del fenómeno, según vayan cambiando las variables de presión atmosférica, velocidad y temperatura, es la formación de los huracanes, que pueden tener rachas de velocidad superiores a los 118 km/hora y más. Los vientos soplan en una espiral que puede alcanzar un diámetro de más de 500 km; su centro en calma es lo que conocemos como “ojo del huracán”. El Dr. Jaime Rueda Gaxiola, decano de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Ticomán del IPN, define a los huracanes como “fenómenos hidrometeorológicos que combinan vientos muy violentos con abundantes lluvias; son originados en los mares intertropicales cuando se efectúa una gran evaporación de las aguas marinas superficiales al sobrepasar los 26 grados centígrados”. Los huracanes se forman en muchas regiones oceánicas del mundo. Así como existe la Cuenca del Atlántico, existen otras 6 cuencas o áreas en las que se forman ciclones tropicales. La denominación que reciben estos fenómenos atmosféricos, dependen del lugar en el mundo dónde se originen, de tal forma que si el huracán se forma en el norte del Océano Índico, se conoce como Ciclón; se les llama Tifones si se producen en el oeste del Océano Índico (como Japón, Corea, China, etcétera); en Australia se les presenta como Willy-Willy; y en Filipinas los identifican como Baggío. Sólo como complemento, cabe mencionar que la palabra "huracán" se deriva del vocablo Hunraken (dios maya de los vientos). 8
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Además de la denominación, también es importante considerar la categoría del huracán, la cual se define con la Escala de Huracanes de Saffir-Simpson, ésta clasifica los ciclones tropicales según la intensidad del viento -desarrollada en 1969 por el ingeniero civil Herbert Saffir y el director del Centro Nacional de Huracanes (NHC) de Estados Unidos, Robert Bob Simpson-. Asimismo, los nombres los define la Organización Meteorológica Mundial (WMO, por sus siglas en inglés). Esta práctica se empezó a utilizar ya que era más rápido y fácil identificar un nombre que un número o un término técnico, sobre todo para los mensajes de alerta y para que la comunicación fuera más sencilla para las poblaciones en riesgo. Los nombres se van alternando entre masculinos y femeninos y ya existen 6 listas de nombres que se van rotando de tal forma que los nombres que se utilizaron en 2017, por ejemplo, se volverán a usar en el 2023. Excepto cuando un evento es muy letal o costoso como lo fueron Gilberto (1988), Paulina (1997) o Wilma (2005), en estos casos, esos nombres no se vuelven a usar y se sustituyen por unos nuevos. El daño que puede ocasionar un huracán en una población se puede presentar de varias formas: el mar se agita violentamente generando un oleaje inusual y peligroso; excesivas lluvias que provocan inundaciones y vientos que pueden arrastrar casas, techos, anuncios, señalamientos, así como lanzar con gran fuerza escombros, poniendo en peligro a los lugareños. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología ha permitido que se logre conocer la trayectoria de los huracanes, desde su formación como tormentas o depresiones tropicales hasta convertirlos en verdaderos motores de destrucción, lo cual da tiempo para alertar a la población y así evitar, al menos, pérdidas humanas. En este caso, instancias como la Comisión Nacional de Prevención de Riesgos y Atención a Emergencias, Servicio Meteorológico Nacional o la Organización Meteorológica Mundial, ofrecen al público información detallada y pertinente sobre los fenómenos atmosféricos, así como recomendaciones para prevenir y evitar riesgos.
Comisión Nacional de Emergencias
Servicio Meteorológico Nacional
Organización Mundial de Meteorología
Escala Saffir-Simpson Categoría
Velocidad del viento (km/h)
Daño en tierra
1
120-153
Mínimo
2
154-177
Moderado
3
178-209
Extenso
4
210-250
Extremo
5
más de 250
Catastrófico
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bosques ondas
#HechoEnElIPN
Los y las
Alejandro Mendoza Maravillas, Jonathan Aarón Albarrán Alfaro y Ana Katya Cruz Reyes Docentes de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán
“En 2017, el campo mexicano observará una severa sequía por la escasez de lluvias registradas en el país durante el año 2016”, pronosticó el gerente consultivo técnico de la Comisión Nacional del Agua (conagua), Víctor Javier Bourguett Ortiz.
L
a Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (semarnat) emitió en el Programa especial de cambio climático 2014-2018 (pecc) una proyección de los impactos que tendría el cambio climático en un escenario de aumento de temperatura entre 2.5°C a 4.5°C, y una disminución en la precipitación entre 5 y 10%. “Para la agricultura se proyecta una disminución de la productividad del maíz para la década de 2050, lo que se aúna al problema actual del 25% de las unidades de producción con pérdida en la fertilidad de suelos”. Existe cierta evidencia de que la mayoría de los cultivos resultarán menos adecuados para la producción en México hacia 2030, empeorando esta situación para finales del presente siglo. En éste mismo sentido, se han experimentado efectos climatológicos relacionados con dicho fenómeno en los últimos años, como han sido: precipitación intensa, inundaciones, ondas de calor, tormentas, colapso demográfico de las especies marinas, entre muchos otros efectos.
de
calor
Particularmente, las ondas de calor son períodos en los que la temperatura de una zona aumenta drásticamente en horas activas de sol, etapas con duraciones mayores a los 3 días, lo cual provoca pérdida de agua por evaporación; este fenómeno es frecuente en ciudades con deforestación y alto número de contaminación. En el referido pecc –publicado en el Diario Oficial el 28 de abril de 2014–, presenta el siguiente mapa, el cual muestra “datos de las temperaturas máximas diarias medidas en 340 estaciones climatológicas con registros de al menos 30 años o más. El análisis de peligro se calculó con base en el percentil 90 de cada serie de datos, de los resultados obtenidos resultó que las regiones más susceptibles a las ondas de calor son la llanura costera del Pacífico, principalmente aquellos municipios que forman parte de la cuenca del Balsas, el noreste de Coahuila y norte de Nuevo León, así como gran parte de la península de Baja California y el centro de la península de Yucatán, donde obtuvieron la calificación de muy alto grado de peligro”. Mapa: Grado de peligro por ondas de calor
Muy alto Alto Medio Bajo
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2017
Por otra parte, la deforestación, es una de las actividades que causa la mayor cantidad de emisiones de gas de efecto invernadero; cuando un bosque es destruido, el carbono almacenado se libera a la atmósfera mediante la descomposición o la combustión de los residuos vegetales. Para la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO por sus siglas en inglés) la deforestación se define como “la transformación del bosque a otro uso de la tierra, lo que implica una pérdida de la cubierta forestal arbolada en un plazo determinado”. Situación que trae consigo problemas como la pérdida de especies endémicas y a la larga un violento cambio en la biodiversidad del lugar, hasta alcanzar límites como la desertificación del mismo. Entre las causas de deforestación podemos mencionar: • Sobreexplotación agrícola. • Uso excesivo del suelo para alimento ganadero. • Tala desmedida. En nuestro país, la Comisión Nacional Forestal (conafor) y la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (pro fepa) operan el “Programa de Combate a la Tala Clandestina y el Programa Nacional Forestal” (pronafor), con la participación en cada uno de los estados, realizando acciones operativas que han permitido obtener resultados de alto impacto. En éste sentido, la Evaluación de los Recursos Forestales Mundiales (FRA, por sus siglas en inglés), publicada cada cinco años por la FAO, menciona que la
pérdida promedio anual de superficie forestal arbolada en nuestro país pasó de 190 mil 400 hectáreas por año, en el ciclo 1990 a 2000, a 91 mil 600 hectáreas, en el período 2010 a 2015. Sin embargo, aún hay mucho por hacer, porque por otro lado, se está formando una amenaza latente derivada de la deforestación y el cambio climático que es el peligro por incendios. Un incendio es la quema intencional o accidentalmente de un lugar que puede destruir áreas de vegetación que se han sobreexplotado o que han sufrido de sequías recientes. De acuerdo con el promedio de los últimos años, casi la mitad de estos incendios se producen por actividades agropecuarias y de urbanización, junto con las acciones intencionadas y los descuidos de personas que no apagan bien sus cigarros o fogatas. También algunas prácticas de los cazadores furtivos y de quienes llevan a cabo cultivos ilícitos pueden causar un siniestro. Se requiere que tanto las autoridades, como los lugareños y las instancias internacionales trabajen de manera conjunta en el cuidado y conservación de nuestras tierras y del planeta en general, ya que el daño a un ecosistema no sólo repercute en un solo territorio, sino en todo el planeta.
Factores de la deforestación y degradación de los bosques (FAO)
Incendios forestales (conafor)
Programa Especial de Cambio Climático 2014–2018 (pecc)
“¡Qué onda con el calor!” (Centro Nacional de Prevención de Desastres)
Donde la ciencia se convierte en cultura
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#HechoEnElIPN Omar Cristian Chávez Hernández Docente de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán
Y la
Tierra se mueve
En los últimos meses los temblores pasaron de ser un tema propio de películas apocalípticas, a un problema de grandes proporciones en el país. Basta con recordar a los dos sismos de gran magnitud que sacudieron a la población mexicana en el noveno mes del año 2017, es decir, el 7 de septiembre (8.2 M_W -fue sentido en el sur y centro del país-) y el 19 del mismo mes (7.1 M_W -se percibió fuertemente en el centro del país-) según el Servicio Sismológico Nacional (SSN), unam.
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os daños y las víctimas consecuentes de los movimientos telúricos, trajeron consigo un interés enorme por los mismos y su naturaleza, lo que aumentó el trabajo de los sismólogos. Lamentablemente, no sólo los especialistas en este tema acapararon los reflectores, también los pseudos científicos y sensacionalistas, buscadores de fama momentánea, gente sin escrúpulos que se dedicó a desinformar y por ende a fomentar el pánico. Sabemos que este tipo de fenómenos naturales seguirán ocurriendo, por lo que es importante estar informados sobre qué es un terremoto, qué lo causa y sobre todo, saber qué podemos hacer por nuestra seguridad.
¿Qué es un terremoto?
Son deformaciones (movimientos) en el subsuelo que se propagan en todas direcciones en forma de ondas, provocadas por la liberación de energía desprendida del rompimiento de las rocas que conforman el subsuelo (fallas).
¿Cómo se genera un terremoto?
Haciendo un símil, la tierra es parecida a un durazno, ya que contiene un hueso en su interior al que llamamos núcleo, una pulpa muy grande llamada manto y una fina capa que cubre a ese manto, conocida como corteza. La corteza está fragmentada en múltiples partes (placas tectónicas), como los pentágonos y hexágonos que cubren a un balón de futbol, estos fragmentos flotan sobre el manto como el hielo lo hace sobre el agua; los 12
2017
fragmentos de hielo suelen moverse por las corrientes bajo ellos provocando colisiones y separaciones, de igual forma pasa con las placas tectónicas, cuyos movimientos son muy pero muy lentos, sucediendo a lo largo de millones de años, ya que las placas al colisionar suelen quedarse atoradas, provocando que se acumule energía en diferentes zonas de la placa y cada zona acumulará una cantidad diferente de energía. Cuando por fin se logra desatorar la energía almacenada, ésta se libera, provocando la ruptura de las rocas que conforman la corteza, moviendo todo el material que tenga alrededor, éste movimiento es una perturbación que comúnmente lo conocemos como sismo o terremoto. A mayor cantidad de energía acumulada, más grande será el tamaño del terremoto. Erupciones volcánicas, derrumbes, explosiones, la caída de la lluvia y un gran número de fenómenos más, pueden perturbar el medio y crear ondas sísmicas, aunque su fuerza es mucho menor a uno cuyo origen sea tectónico. Nuestro país descansa sobre 5 de esas placas tectónicas localizadas en: Norteamérica, Cocos, Pacífico, Rivera y el Caribe, interactuando de diversas maneras, por lo que la actividad sísmica es una constante.
¿Intensidad o magnitud?
De acuerdo con el Servicio Sismológico Nacional (SSN), se consideran dos tipos de escalas para medir el tamaño o impacto de un sismo: “La escala de magnitud, se obtiene de forma numérica a partir de
Escala de intensidades de Mercalli modificada
Servicio Sismológico Nacional
Servicio Geológico Mexicano
Zonas Sísmicas en México
registros obtenidos por sismógrafos y está relacionada con el tamaño y la energía liberada durante un temblor. La escala de intensidad, se asigna en función a los daños o efectos causados al hombre y sus construcciones”. En la actualidad, existen varias escalas de intensidades utilizadas en diferentes países. En América la más común es la escala modificada de Mercalli, la cual considera 12 grados que van, de lo que sólo es identificado por instrumentos como los sismógrafos, hasta un grado de destrucción total. La magnitud, trata de medir la energía que liberó el terremoto. Cabe aclarar que también prevalecen diferentes graduaciones de magnitud, puesto que cada una de ellas trata de medir una propiedad física diferente, algunas toman más tiempo de cálculo que otras, además, dependiendo de dónde nos encontremos en el mundo, unas pueden ser más útiles. Por eso es que cada agencia sismológica del planeta puede tener diferentes medidas de magnitud para un mismo sismo, o la misma agencia reportar distintas escalas para el mismo sismo en tiempos diferentes. La magnitud más usada en estos días, es la magnitud de momento llamada M_w (nace de la inversión del tensor de momento sísmico) cuyo cálculo es bastante complejo. Se necesitan de 10 a 20 minutos después del sismo para hacer una primera aproximación. La magnitud de Richter o magnitud local, indicada usualmente por ha sido muy usada y algunos medios de comunicación la llegan a mencionar sin verificar la información; sin embargo, se debe corroborar en todo momento qué magnitud es a la que se hace referencia, para ello la fuente más fidedigna es el SSN.
Es imposible predecir un terremoto, no importa el método que se use
Algunos se preguntarán ¿por qué un meteorólogo sí puede predecir la lluvia y un sismólogo no puede decir cuándo va a temblar? Esto se debe a que el meteorólogo vive dentro del medio que provoca la lluvia (atmósfera), puede tomar una mayor cantidad de datos en el sitio donde ocurre el fenómeno, por lo tanto los modelos estadísticos que genera son los bastante robustos para fun-
cionar. En el caso del sismólogo, no puede descender a las entrañas de la tierra para ver qué ocurre, la tecnología aún es insuficiente y, los datos instrumentales sólo se han almacenado a lo largo de 100 años, en contra de los 3 mil millones de años de actividad sísmica. Por lo que es imposible por ahora hacer modelos estadísticos fiables. Podemos asegurar que, diariamente tendremos sismos, ya que en México ocurren un promedio de 30 a 40 sismos al día, la gran mayoría de ellos imperceptibles; lo que no podemos saber es exactamente dónde se van a generar y con qué magnitud.
Poblaciones en riesgo
La población mexicana ha crecido a pasos agigantados, orillando que se asienten en lugares inapropiados, ya sea por desconocimiento o por necesidad a pesar de los riesgos. El tipo de suelo en el que nos encontremos determinará su comportamiento cuando una onda sísmica lo atraviese. Los suelos compactos compuestos por rocas se ven menos afectados por las ondas, mientras que los suelos sueltos o llenos de agua actúan como un amplificador, se comportan como una gelatina, derribando todo lo que tengan sobre ellos. Lo anterior, aunado a los débiles reglamentos de construcción y la corrupción, provoca un riesgo enorme a las poblaciones e incluso puede conllevar a que los lugares que no suelen ser naturalmente peligrosos se tornen así. Vivimos en un país sísmicamente activo, donde un terremoto de gran magnitud puede ocurrir sin previo aviso. Lo mejor que podemos hacer es conocer el fenómeno, su naturaleza y a las instituciones a cargo de su estudio, obedecer las indicaciones de Protección Civil, realizar simulacros cotidianamente, evitar habitar zonas de alto riesgo. También, es muy importante mantener todos nuestros papeles al día, así como tener un plan de contingencia familiar. Entre más conozcamos dichos fenómenos sísmicos, mejor podremos actuar, por ello te compartimos algunos vínculos para que puedas profundizar en este tema de nuestra Tierra, que se mueve a cada momento, pero sobre todo lo que ocurre específicamente en el territorio mexicano. Donde la ciencia se convierte en cultura
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#HechoEnElIPN
Teófilo Hernández Alcántara Silvia Sánchez Gómez Docentes de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán.
Los volcanes son fenómenos naturales impresionantes, presentes en la memoria colectiva del hombre. Históricamente las civilizaciones han plasmado (en códices) la estrecha relación que guardan con ellos y, en la actualidad los geocientíficos avanzan en el entendimiento de los fenómenos que ocurren en los mismos.
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os volcanes son puntos en la superficie terrestre donde las placas tectónicas se separan o se hunden, una con respecto a la otra. En el caso específico de nuestro país, la placa del Pacífico y Norteamérica se separan en el Golfo de California y en las costas del Pacífico y la placa de Cocos se hunde por debajo de la Norteamericana; este proceso favorece que las condiciones físicas y químicas existentes en el interior de la Tierra se modifiquen produciendo roca fundida (magma). El magma es una mezcla de líquido, sólidos (minerales, rocas) y gases. En determinadas ocasiones, este fundido alcanza la superficie terrestre a través de aberturas o conductos. El magma en su ascenso sufre cambios físicos y químicos emergiendo como lava o como fragmentos de rocas (piroclástos del griego “πur” pyro,"fuego" y “κλαστός” klastos, "fragmento"). Estos productos volcánicos pueden formar estructuras morfológicas imponentes a las que denominamos volcanes. Dos tercios del territorio mexicano presentan rocas producidas por los cráteres. De acuerdo con el Catálogo de
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Volcanes del Instituto Smithsoniano, en México existen 68 calderas y campos volcánicos de 1.8 millones de años de diferentes magnitudes (clasificados como recientes), 15 de los cuales registran actividad en los últimos 10,000 años. La actividad eruptiva en México es enormemente variada y de un espectro muy amplio en sus magnitudes, destacando en los últimos 500 años: el Volcán de Fuego desde 1576 hasta el presente; el Ceboruco en 1870; el Pico de Orizaba (Citlaltépetl ) en 1545, 1613 y 1864; el San Martín en 1664, 1793 y 1838; el Tacaná en 1855, 1900, 1949 y 1986; el Popocatépetl en 1548, 1919, 1994 y hasta la fecha; el Volcán Chichón en 1982 tuvo una erupción que destruyó cuatro comunidades Zoques del estado de Chiapas. Cabe destacar esta última actividad, ya que fue el preámbulo para que la comunidad científica pusiera un énfasis mayor en el estudio de la volcanología en México.
Popocatepetl Pico de Orizaba San Martín Chichón
Tres Virgenes
Ceboruco Colima
Nevado de Toluca Tacaná
Belleza profunda y
emergente
Los volcanes se han clasificado de acuerdo a su origen, forma, tipo de erupción, explosividad, a sus productos emitidos y al nivel de actividad. Ésta última tiene la capacidad de cambiar las condiciones del medio natural por decenas y cientos de años, modificando la topografía, las características geográficas y geológicas, los ecosistemas, el clima y sensu stricto, la vida. Estos cambios favorecen positiva y negativamente al medio natural. Como efectos positivos, podemos mencionar la incorporación y circulación a la superficie de minerales de un alto valor económico; así como, generando las condiciones para el desarrollo de suelos fértiles, en los cuales, desde la antigüedad, se han establecido las civilizaciones, lo que las coloca en peligro por la proximidad con los volcanes. Lo cual nos lleva a mencionar los cambios negativos. En 1883, los materiales emitidos por la erupción del Volcán Krakatoa (Indonesia), alcanzaron la estratósfera, quedando suspendidos y produciendo una disminución de la temperatura en aproximadamente 2° centígrados; de acuerdo con estimaciones históricas, Europa presentó el invierno más frío hasta ese momento. Los desastres más recientes por la actividad eruptiva son: la destrucción de Pompeya (Italia), la del Tambora (Indonesia) causando la muerte de más de 10,000 personas (Blong, 1984 ); así como eventos de
intensidad menor como la de noviembre de 1994 del Volcán Merapi (Indonesia), donde murieron 40 personas. Sólo en Latinoamérica en el siglo XX cuatro erupciones culminaron con la vida de 58,000 personas: 1) la del Volcán Mt. Pelée (Martinica) en 1902, con 25,000 víctimas; 2) el Volcán Santa María (Guatemala) en 1902 con 6,000 decesos;3) en 1985 el Volcán Nevado del Ruiz (Colombia) con 25,000 muertos (De la Cruz-Reyna et al., 2000 ) y 4) en México el Volcán Chichón ocasionó la pérdida de 2,000 vidas. La evaluación del riesgo y la toma de decisiones en caso de emergencia volcánica, son problemas complejos que requieren de un entrenamiento especial y conocimiento de los procesos volcánicos. En este sentido, en las últimas décadas se han implementado medidas de mitigación y prevención ante los desastres producidos por las expulsiones, basados en la zonificación de amenazas y pronósticos de la erupción. Sin embargo, para fortalecer estos esfuerzos es necesario que se amplíen y profundicen las investigaciones de los volcanes y vincular los conocimientos obtenidos con las medidas de prevención. Por lo que es imprescindible que las autoridades y comunidad científica trabajen en conjunto para que los protocolos de gestión de crisis funcionen y, por su parte, la población deberá estar atenta a las recomendaciones emitidas por las autoridades de Protección Civil. Donde la ciencia se convierte en cultura
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Fernando Rodríguez Chávez Docente de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán
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os “Geoparques Mundiales” nos cuentan la historia de 4, 500 millones de años del planeta Tierra y de los acontecimientos geológicos que le dieron forma, así como la evolución de la humanidad misma. No sólo muestran evidencia de los cambios climáticos en el pasado, sino que también informan a las comunidades locales de los desafíos actuales y ayudan a prepararse para riesgos como terremotos, tsunamis y erupciones volcánicas. Actualmente, son 127 Geoparques en 35 países, los que han recibido este reconocimiento de la unesco y que forman parte de la Red Global de Geoparques. México ha logrado en este año de 2017, el ingreso a dicha red de dos Geoparques: la “Comarca Minera” de Hidalgo y la “Mixteca Alta” de Oaxaca.
Geoparque Mundial “Mixteca Alta”, Oaxaca Presenta un color de tierra peculiar y una orografía accidentada de rocas caprichosas como el mirador Los Dos Corazones. Abarca 415 km2, con al menos 37 sitios de importancia histórica, geomorfológica, paleontológica y tectónica. La riqueza geológica de nuestro país es sobresaliente y, aunque no todos los siguientes lugares que te presentamos son Geoparques, destacan por su imponente belleza, pero sobre todo porque son sitios extraordinarios por su importancia geológica y, por su riqueza biológica, ecológica, arqueológica y cultural.
Resguarda sitios de importancia arqueológica y cultural de las etapas prehispánica, colonial y contemporánea; entre ellas, resaltan dos ex conventos de la Ruta Dominica: Santo Domingo Anhuitlán y San Pedro y San Pablo Teposcolula.
Lagos volcánicos, San Luis Atexcac y Alchichica, Puebla En el corazón del Eje Neovolcánico, las frecuentes erupciones derramaron mantos de lava y arrojaron nubes de cenizas y fragmentos. La frecuente actividad cubrió lo que eran antes lechos marinos y que hoy son suelos sedimentarios y rocas calizas del periodo Cretácico. Los lagos cráter se forman por la acumulación de líquido que se va filtrando en las calderas de un volcán. En Puebla se encuentran los lagos más sorprendentes de la Cuenca Oriental del altiplano mexicano.
El Cañón del Sumidero, Chiapas El Cañón del Sumidero, es un estrecho cañón de gran profundidad con un acantilado cuya altura va un poco más allá de los mil metros sobre el nivel del agua y se levanta sobre el cauce del río Grijalva, con una profundidad de más de 250 metros.
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actividades de exploración de la mina que, para poder explotar el mineral, requiere extraer agua caliente mediante un complejo sistema de bombeo. Este sistema drenó el agua de las cuevas y -fortuitamente- se descubrió este extraordinario tesoro natural. La edad de los cristales gigantes puede ser estimada entre 200,000 y 500,000 años.
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La Cueva de los Cristales de Naica está escondida a 300 metros bajo tierra. Una gran geoda de paredes rojas, llena de cristales de selenita, o “piedra de la luna” llamada así por su color, brillo y transparencia. Esta cueva se encuentra en una mina, al sur del estado de Chihuahua. Las cuevas se descubrieron accidentalmente, debido a las
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Cristales de yeso selenita en Naica, Chihuahua
Inmerso en la Huasteca Potosina, es un relieve que hace referencia a un proceso geológico resultado de la meteorización química de las rocas, formadas por minerales solubles en agua; caso especial, están las rocas calizas compuestas de las conchas y valvas de los organismos marinos que habitaron hace millones de años. Se trata
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de una enorme oquedad vertical de origen kárstico, formada por la erosión del agua durante millones de años en este suelo calizo. El lugar es un refugio natural de varias especies de aves, en especial de vencejos (comúnmente confundidos con las golondrinas, de ahí su nombre), así como de loros, cotorras de cueva y murciélagos.
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El Sótano de las Golondrinas, San Luis Potosí
La
belleza de la
historia en la
Tierra
Geoparque Mundial “Comarca Minera”, Hidalgo El proyecto Geoparque “Comarca Minera” abarca 9 municipios del estado de Hidalgo, los cuales están articulados por una red de 31 lugares que muestran la historia geológica del territorio y su relación con la cultura y la creación de espacios históricos a partir de la minería y la metalurgia. Un ejemplo destacado de estos geositios que integran al Geoparque son
los Basaltos Columnares de San Miguel Regla. Los prismas basálticos son formaciones de roca volcánica en forma de columnas, las cuales están en las paredes de la impresionante barranca de Santa María Regla y, son bañadas por las cuatro cascadas que alimenta la presa de San Antonio Regla. Su tamaño es excepcional, ya que algunos superan los 40 metros de altura.
Cenotes de la Península de Yucatán Los Cenotes son oquedades formadas por el debilitamiento y derrumbe de la superficie caliza de la península de Yucatán, la cual absorbe rápidamente el agua de lluvia.
Cascadas de Agua Azul, Chiapas Las cascadas se forman gracias a los afluentes del río Otulún, Shumuljá y Tulijá, formando cañones no muy profundos con acantilados verticales que dan origen a sus cascadas blanquiazules. El color azul del agua es por las sales de carbonatos que llevan disueltas.
Sierra Madre Occidental, Sierra Tarahumara, Chihuahua
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En este sitio aflora una secuencia vulcano-sedimentaria constituida por derrames andesíticos a dacíticos, aglomerados y brechas andesíticas con horizontes piroclásticos félsicos, con diferentes grados de alteración propilítica. Hacia la parte superior, la secuencia contiene lentes de caliza de agua dulce con fósiles de plantas.
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Grutas de García, Nuevo León Las cuevas geológicas se estiman en más de 50 millones de años. Se pueden apreciar los fósiles de animales marinos de cuando las cuevas estuvieron sumergidas. Las estalactitas y estalagmitas están bien conservadas y son cada vez mayores, mientras que las distintas cámaras se han adaptado para el flujo de visitantes.
Donde la ciencia se convierte en cultura
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Formación sin
fronteras
Para
conocer más a
nuestro planeta Subdirección Académica de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Ticomán del Instituto Politécnico Nacional.
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as Ciencias de la Tierra son consideradas como ciencias estratégicas para el desarrollo de cualquier nación, ya que se encargan de estudiar a los recursos naturales así como a los riesgos geológicos que afectan a las sociedades. A continuación te presentamos algunas ofertas de posgrados nacionales e internacionales, como una opción para que, si es de tu interés, continuar con estos estudios.
Universidad Nacional Autónoma de México Ciudad de México, México. Instituto de Geología • Maestría y doctorado en Ciencias de la Tierra. Modalidad presencial. Avenida Universidad, número 3000, Universidad Nacional Autónoma de México CU. C.P. 04510. Coyoacán, Ciudad de México. geologia.unam.mx
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Instituto Politécnico Nacional Ciudad de México, México. Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Ticomán • Maestría en Geociencias y Administración de Recursos Naturales. Modalidad presencial. Calz. Ticomán 600, San José Ticomán, La Purísima Ticomán. C.P. 07340. Gustavo A. Madero, Ciudad de México, México. esiatic.ipn.mx
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Trotamundos trotamundos Universidad Autónoma de Nuevo León Monterrey, Nuevo León, México. Facultad de Ciencias de la Tierra • Maestría en Ciencias Geológicas. • Doctorado en Ciencias con orientación en Geociencias. Modalidad presencial. Centro de Internacionalización. Ave. Manuel L. Barra gán 4904. C.P. 64290. Monterrey, Nuevo León, México. uanl.mx
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Morelia, Michoacán, México. • Maestría en Geociencias y Planificación del Territorio. Instituto de Investigación en Metalurgia y Materiales, Departamento de Geología y Mineralogía Modalidad presencial. Edificio U- 4. Ciudad Universitaria. C.P. 58066, Morelia, Michoacán, México. geociencias.umich.mx
Universitá Degli Studi di Milano Milano, Italia. • Maestría en Ciencias de la Tierra. Dipartimento di Scienze della Terra Modalidad presencial y a distancia. Via Festa del Perdono 7 - 20122 Milano, Italia. unimi.it
Northern Arizona University
Flagstaff, Arizona, Estados Unidos. • Doctorado en Filosofía en Ciencias de la Tierra y Sustentabilidad Ambiental. School of Earth Sciences and Environmental Sustainability Modalidad presencial y a distancia. 624 S. Knoles Dr, Flagstaff, AZ 86011. USA. nau.edu
Universidad de Johannesburgo, Sudáfrica
Johannesburg, Gauteng, South Africa. • Maestría y doctorado en Geología. Department of Geology Kingsway Campus Auckland Park (APK), C1 Lab 406. uj.ac.za Donde la ciencia se convierte en cultura
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Odette Waller González, violinista de la Orquesta Sinfónica del Instituto Politécnico Nacional (osipn)
En el reciente año ha surgido un fuerte deseo de conceptualizar la música de la Tierra y un ejemplo de ello es el proyecto: “Tierra. Poemas y música de las esferas” de los catedráticos de la Universidad de Zaragoza, Miguel Ángel Fraile y José Luis Simón, cuyo objetivo es promover el equilibrio entre la geósfera, atmósfera, biósfera, antropósfera e hidrósfera.
Amorpor
la
música y Tierra
la
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os profesores investigaron 72 metros de la serie estratigráfica paleoceno–eocena, que se refiere al estudio y disposición de las capas de rocas sedimentarias en secuencias verticales y horizontales. Su conclusión fue que, representan un sistema de turbiditas que provienen de las profundidades del océano. Con esta información, decidieron crear una obra musical a la que llamaron, “La Voz de la Tierra”. Pensaron en la tonalidad de sol mayor que, por su acorde, (es decir, la ejecución de tres notas integrado por una tercera mayor y una quinta justa) se considera una tonalidad feliz. Posteriormente, a cada tipo de roca la representaron con una nota musical. Es el caso de las rocas sedimentarias arsénicas, que se identificaron con la nota Si grave; el Fa sostenido fue para las lutitas; mientras que la tónica, es decir, el primer grado de la tonalidad elegida, Sol, correspondió a las margas. La nota La se designó para las margo calizas y el Si central a las calizas. Faltaba asignar notas a registros más graves, por lo que los terrígenos fueron seleccionados, dejando a la sedimentación química con los sonidos agudos. Después de éste patrón melódico se buscó uno rítmico, por lo que cada 40 centímetros de serie representaron una
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nota negra o cuarto con valor de un tiempo, dentro de un compás de 4/4, es decir, de cuatro tiempos. Cada bloque se tocaría tantas veces como aparecieran repetidos los patrones de la serie sedimentaria. Y, por último, en algunos casos se incluirían poemas para hacer más descriptiva la obra. Sin duda, varios compositores a lo largo de la historia de la música académica se han motivado ante los diferentes relieves terrestres, así como los astros del Universo para construir obras musicales. Algunos ejemplos son los maestros mexicanos como Pablo Marín con sus obras para marimba y orquesta El Sumidero y el Grijalva; Paulino Paredes y su pieza Cañón Huasteca; y José Pablo Moncayo en su obra Cumbres. De igual forma el estadounidense Ferde Grofé con su Suite del Gran Cañón; Modest Mussorgsky a partir de la pieza Una noche en la árida montaña; Richard Strauss con su Sinfonía Alpina, Gustavo Holst con la composición Los Planetas; Antonín Dvorak en su ópera Rusalka (aria de la Luna).
Sugerencias musicales Suite del Gran Cañón de Ferde Grofé. Orquesta Filarmónica de New York. Director Leonard Bernstein. Una noche en la árida montaña de Modest Mussorgsky. Orquesta Sinfónica de Xalapa. Director Eduardo Carlos Juárez López. Cumbres de José Pablo Moncayo. Orquesta Sinfónica de Guanajuato.
Fuentes consultadas La música de la tierra
Ciencias de la Tierra - nasa
Ilustraciรณn: Gabriel Alejandro Loyo Romero
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#CyTLab
Francisco Javier Escamilla López Director de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán.
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La en
respuesta está los laboratorios
Cómo demostrar que hay evolución de organismos milenarios y que han quedado atrapados en una roca? ¿Cómo comprender que los minerales presentan diferentes facetas para crecer y desarrollar estructuras cristalinas que puedan darnos evidencia de paciencia y tiempo y queden plasmados en bellos ejemplares mineralógicos? ¿Cómo medir montañas desde una fotografía y adecuar la información para realizar obras de ingeniería, como puentes y carreteras? ¿Cómo saber que debajo de nosotros hay riqueza mineral, hidrológica y de hidrocarburos, además de fuerzas que se puedan desatar, generando fenómenos naturales como sismos y volcanes? La respuesta está en los laboratorios especializados de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Ticomán.
gica Ingeniería Geoló Laboratorio de Paleontología. Aquí se observa, con la ayuda de técnicas de reconocimiento, la evolución de organismos que habitaron nuestro territorio y que al convertirse en restos fósiles, nos dan idea de las condiciones naturales donde ellos vivieron y se adaptaron. Una especialización es la Micropaleontología, donde su estudio permite comprender los cambios evolutivos que tuvieron organismos, principalmente marinos, del tamaño milimétrico o menor y que nos explican las adaptaciones a las condiciones cambiantes en miles y millones de años. Laboratorio de Petrografía. Con la ayuda de microscopios especiales (petrográficos) y además de muestras de mano de rocas, podemos comprender mejor el origen de cada roca que existe en nuestro país y que tienen relevancia económica y científica. Con ello, el microscopio nos ayuda a comprender mejor todo el proceso geológico que formó a las rocas en un espacio y tiempo determinado. Laboratorio de Fotogeología. Apoyados con aparatos de espejos (estereoscopios) y de fotografías aéreas tomadas en el territorio nacional, obtenemos una visión en relieve que nos ayudan a detectar zonas de interés geológico para el conocimiento de reservas mineras o de zonas de riesgos naturales para la población. Estos instrumentos, de acuerdo a su disposición y ángulo de visión, nos ayudan a comprender mejor el relieve terrestre y así poder establecer estrategias para colocar obras de ingeniería como carreteras, presas hidroeléctricas, túneles, entre otras.
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Geofísica Ingeniería Laboratorio de Procesado Sísmico. Con ayuda de un software especializado, podemos realizar simulaciones con escenarios de propagación de ondas sísmicas según el tipo de roca en el subsuelo y entender su comportamiento para conocer mejor las zonas de riesgo sísmico en las regiones del país. Laboratorio de geo-mecánica y caracterización de yacimientos no convencionales. En este espacio, se puede comprender mejor el comportamiento mecánico de las rocas en el subsuelo, susceptibles de tener yacimientos no convencionales, como los conocidos gas shale (gas en rocas lutitas), estos son considerados como una de las nuevas fuentes de energías baratas.
Ingeniería Petrolera Laboratorio de producción. Apoya la evaluación y análisis de pozos en la etapa de declinación de la producción y que tiene la finalidad de saber cómo se puede restablecer o incrementar la productividad. Laboratorio de yacimientos. Cuenta con equipo que ayuda a identificar las características básicas de las rocas (porosidad, permeabilidad y saturación) y de los fluidos. Laboratorios de fluidos. En él se pueden determinar las propiedades básicas de los lodos de perforación que pueden ser controlados en alguna medida, la densidad, la reología (viscosidad y gelatinosidad) y el filtrado.
Ingeniería Topográfica y Fotogramétrica Laboratorio de Fotogrametría digital. En él podemos observar, mediante el uso de imágenes de satélite o fotografías aéreas, grandes extensiones de terreno donde se puedan realizar obras de ingeniería que beneficien a la sociedad. Observatorio astronómico. Ahí se permite observar el movimiento de los objetos celestes y, a partir de esa posición, determinar la posición de puntos sobre la superficie de la tierra. Laboratorio de gabinete de instrumental topográfico. Con estos instrumentos se generan habilidades para la medición y representación de la superficie terrestre y su posterior representación gráfica en cartografía especializada.
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CultivArte
Fernando Rodríguez Chávez Docente de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán.
La Geología, como ciencia que estudia al planeta desde su origen y a los fenómenos naturales que realizan modificaciones en su corteza (a nivel interno y externo), nos muestra cada día que estos fenómenos dejan fabulosas obras de arte en la superficie y el subsuelo.
La
Geología y el
arte
“No nací pintor; nací caminante y el caminar me ha conducido al amor por la naturaleza y el deseo de representarla”. ——Dr. Atl.
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os naturalistas Alexander Von Humboldt y Charles Darwin; el geólogo mexicano Ezequiel Ordoñez; el escritor y pintor -también mexicano- Gerardo Murillo Cornado (cuyo pseudónimo fue Dr. Atl) y el pintor José María Velasco Gómez, entre otros, usaron sus habilidades artísticas para identificar y realzar la belleza de algunas regiones naturales del mundo. Su conocimiento por los fenómenos naturales y su espíritu artístico hicieron que sus trazos fueran tan perfectos que, logran transmitir nítidamente su gusto por las creaciones de nuestro planeta tierra. Veamos algunos ejemplos donde destaca la admiración por la belleza de nuestro país. Gerardo Murillo Cornado, como dijimos, mejor conocido por Dr. Atl, fascinado por el nacimiento de un volcán en el estado de Michoacán, se trasladó al sitio y vivió más de un año cerca del Paricutín y se acercó lo más posible al cráter, sabiendo del riesgo a la salud que los gases del mismo cráter le generarían al inhalarlos. En 1950, publicó su libro “Cómo nace y crece un volcán”, creando un estudio detallado e ilustrado del nuevo montículo volcánico. Expuso una selección de estas imágenes en el Palacio de Bellas Artes en ése mismo año. El ingeniero geólogo Ezequiel Ordoñez, se dedicó a conocer las grandes zonas de formación de hidrocarburos en México, principalmente en las conocidas estructuras llamadas “chapopoteras”. Ordoñez amplió sus conocimientos en la actividad volcánica del país, teniendo como su mejor “laboratorio natural” el nacimiento del volcán Paricutín (20 de febrero de 1943), donde hizo investigaciones y llevó un control de emanaciones de gases y de lavas muy detallado. José María Velasco, pintor mexicano que exaltó las bellezas naturales de nuestros parajes. José María Velasco hizo de la geografía y la geología mexicana el símbolo de la identidad nacional. Fue un excepcional dibujante, tanto que al observar sus obras podemos contemplar la geología de la región donde plasmó en sus lienzos, todo el color y la perspectiva que dan origen a los más fascinantes fenómenos. Sus principales obras del valle de México, dejan
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Fragmento de la pintura: Los Basaltos Columnares en el Estado de Hidalgo de Alexander Von Humboldt.
plasmado, de modo naturalista y poético, la grandeza de la geología originaria. Alexander Von Humboldt, naturalista, geólogo, mineralogista y explorador alemán, fue uno de los grandes viajeros del mundo, que con sus observaciones en distintos países, generó mucho interés en las ciencias naturales, al describir, de forma detallada y con muchas ilustraciones, regiones enteras del planeta tierra y que lo distinguieron como uno de los grandes científicos de los siglos XVIII y XIX. Con su esfuerzo y dedicación, logró capturar la esencia de la flora y la fauna de las zonas, también pudo determinar posiciones geográficas con exactitud (longitudes y latitudes), además de medidas del campo magnético terrestre y de estadísticas completas de las condiciones sociales y económicas que se tenían en la nueva España. Sus dibujos
y figuras tan bien detallados, como los Basaltos Columnares en el Estado de Hidalgo, dan muestra de que al observar a la geología de la región, el arte se manifestaba para capturar la belleza de los paisajes nacionales.
Mural de Ciencias de la Tierra
El mural denominado “Ciencias de la Tierra”, está ubicado en el Museo de Geología y Paleontología e inserto dentro de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura de la Unidad Ticomán, del Instituto Politécnico Nacional. Dicha obra plástica explica lo que son las ciencias de la tierra de manera general, al mismo tiempo que es un recordatorio gráfico para su comunidad, a través de su colorido y representaciones visuales que intercalan imágenes prehispánicas y modernas, resume que el planeta tierra es una gran mosaico de fenómenos, pero también de recursos, los cuales entre más los conozcamos, estaremos en mejores condiciones de preservarlos, diseñar y planear su conservación en prospectiva, así como desarrollar tecnologías para prever con mayor oportunidad futuras catástrofes geológicas (sismos, volcanes, tsunamis, etc.) que afecten a la sociedad y al medio ambiente. Mural “Ciencias de la Tierra”, realizado en 2010 por Fernando Rodríguez Chávez, responsable del Museo de Geología y Paleontología del IPN y subdirector académico de la esia Unidad Ticomán.
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Aldea Global
Las tecnologías que se aplican en las ciencias de la tierra nos permiten conocer con detalle qué recurso natural se encuentra bajo nuestros pies y, cada vez más se desarrollan tecnologías que nos alertan de algunos fenómenos, contribuyendo a prevenir a la población y evitar pérdidas humanas. Conozcamos algunas de éstas.
Azucena Chavira González, Roberto Loo Guzmán, Julián Mares Valverde, Enrique Aguilera Hernández. Docentes de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Ticomán.
En la ingeniería petrolera
Para la extracción de hidrocarburos de manera general se utilizan: Técnicas y metodologías especiales para la evaluación de formaciones productoras (tratamientos masivos y multitratamientos de yacimientos). Evalúa la madurez de un yacimiento y su importancia productora de hidrocarburos. Tecnología de perforación horizontal, combinaciones con multifracturas y perforaciones en balance/desbalance (UBD) de apoyo. Se utiliza para ampliar zonas de captura de hidrocarburos en planos inclinados o casi horizontales.
Tecnología en el campo de los petróleos pesados (inyección de vapor, inyección de agua por ciclos pulsantes, etcétera). Se utilizan para estimular la producción de hidrocarburos, elevando la producción y cuidando al yacimiento de que no baje su producción.
En la ingeniería topográfica
En este campo, se utilizan programas especializados en el tratamiento digital de imágenes de satélite, programas informáticos para la generación de modelos geográficos en dos y tres dimensiones (2D y 3D). Los programas antes descritos, son alimentados con datos obtenidos de equipos de medición de última generación.
Sistema de Navegación Global Satelital Con éstas técnicas se realizan estudios de ubicación y cuantificación de obras de ingeniería, monitoreo del movimiento de cortinas en presas hidráulicas, movimiento de placas tectónicas, control de flotillas marítimas, terrestres y aéreas e inventarios de la infraestructura urbana.
Estación total Indispensables para el control horizontal y vertical de obras de ingeniería, deslinde y apeo (soporte) de terreno, ejidos y predios. Estas herramientas tecnológicas, nos dan mucha precisión para trabajos donde se requiera una horizontalidad casi total y se tengan mediciones adecuadas y precisas en éstas y otras obras de ingeniería. Drones Éstos obtienen una abstracción de la realidad mediante fotografías o reproducción de modelos en 3D, útiles en la generación de catastro multifinalitarios, cuantificación de volúmenes, monitoreo de avances de obras en la actividad minera, etcétera. 26
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La En la ingeniería geológica
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Sabemos que el planeta es un ente que se sacude a través de variables físicas, químicas, biológicas y que, a través de sus 4,600 millones de años, ha creado una fantástica historia que hay que entender.
Ciencias de la Tierra
Microscopios Petrográficos Sirven para la determinación de las propiedades ópticas, identificación de los minerales, estudio de texturas y relaciones entre los minerales y clasificación de las rocas, ya sean ígneas, sedimentarias o metamórficas. Estas técnicas son muy utilizadas para conocer el origen de rocas que puedan contener minerales metálicos de interés comercial. Microscopios Esterográficos Nos ayudan a determinar con precisión la clasificación de microfósiles y que ayuden a la industria petrolera. Las técnicas se han aplicado y desarrollado en el marco para la sedimentología y micropaleontología.
Sistemas de información geográfica Nos permiten organizar, almacenar, manipular, analizar y modelar gran cantidad de datos procedentes del planeta Tierra vinculados a una referencia espacial, con el objetivo de ofrecer información adecuada, por ejemplo: realizar un atlas de zonificación sísmica o un atlas de riesgo volcánico.
En la ingeniería geofísica
Con los métodos geofísicos, se pueden investigar zonas sin acceso para el ser humano, como el interior de la tierra. En la búsqueda de yacimientos metalíferos (prospección, exploración) estos métodos pueden dar informaciones sin hacer una perforación de altos costos.
Métodos magnéticos y gravimétricos La gravimetría se encarga de medir anomalías en el campo gravitatorio de la Tierra, causadas por cambios de densidad entre distintos materiales.
Método sísmico Éste procedimiento se funda en la diferente velocidad de propagación de las ondas vibratorias de tipo sísmico, a través de diferentes medios materiales en el subsuelo. Método de resistividad eléctrica Los métodos eléctricos se basan en la medición de las propiedades eléctricas en el subsuelo. Todos los materiales de la Tierra oponen resistencia al flujo eléctrico. Ésta propiedad se llama resistividad geo-eléctrica. Donde la ciencia se convierte en cultura
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cielo de eneroy febrero El
Zona Estelar
Wilder Chicana Nuncebay Wendolyn Guerra Olea Yuritzen Solache Ruiz Especialistas del Planetario Luis Enrique Erro del IPN.
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Luna Luna - Tierra Constelación del Cuadrante Luna Luna - Tierra Luna - Tierra Luna Asteroide Vesta Luna Luna
Fase de Luna Llena (plenilunio) Perigeo (mínima distancia Luna-Tierra) Lluvia meteórica de las “cuadrántidas” Fase de Cuarto Menguante Perigeo (mínima distancia Luna-Tierra) Apogeo (máxima distancia Luna-Tierra) Fase de Luna Nueva (novilunio) Avistamiento (entre Cáncer y Géminis) Fase de Cuarto Creciente Fase de Luna Llena (plenilunio)
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20 de enero de 2018
Para los amantes de Urania:
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ste nuevo año tenemos para nuestros lectores una nueva serie, relacionada con los objetos Messier. Entre 1774 y 1781, el francés C harles Messier, un “cazador de cometas”, confeccionó un catálogo de 110 objetos “nebulosos” (inicialmente 103) que podían observarse a simple vista. Aunque él no lo sabía, entre estos objetos hay: galaxias, nebulosas planetarias, regiones HII, remanentes
Febrero
de supernova, cúmulos abiertos y cúmulos globulares. En esta sección los iremos presentando a medida que transcurra el año. En enero, la sensación será el avistamiento del asteroide Vesta, que se encontrará entre la prolongación de la línea imaginaria que va desde Cástor hacia Pólux (las estrellas más brillantes de la constelación de Géminis) y la constelación de Cáncer. A los románticos de febrero
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Constelación del Centauro Luna Luna Luna Luna Sol - Luna Saturno- Luna Luna Constelación de Leo Luna
Lluvia meteórica de las “centáuridas” Perigeo lunar (404,352 km) Fase de Cuarto Menguante Apogeo (máxima distancia Luna-Tierra) Fase de Luna Nueva (Novilunio) Eclipse solar parcial (solo visible en el H. S.) Conjunción: Luna a 3.58° N de Saturno Fase de Cuarto Creciente Lluvia meteórica de las leónidas Perigeo (mínima distancia Luna-Tierra)
les adelantamos que, en el día del amor y la amistad, este año habrá Luna Nueva (no podrá verse), así que tendrán que celebrarlo solo con cielo estrellado, y también habrá un eclipse solar parcial, sólo visible desde la Antártida y algunos países del Hemisferio Sur. No se pierdan las novedades celestes y, como siempre, desde esta sección les deseamos cielos despejados durante todo el año.
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(*) Según la mitología griega, musa de la astronomía, hija de Zeus y de Mnemosine, la memoria.
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Catálogo Messier
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n esta temporada conoceremos más de las constelaciones, aquellas que se hicieron famosas porque en su región se localizan objetos del medio interestelar, estaremos al tanto de los objetos del Catálogo Messier. En 1774 se realizó la primer publicación del Catálogo Messier, por el astrónomo francés y cazador de cometas Charles Messier, quien hizo una lista de la localización de objetos celestes que se encontraban fijos y que aunque también eran difusos como los cometas (debido a que la resolución de los telescopios de la época, sólo le permitía observar una pequeña nube), no eran de su interés. Finalmente el catálogo relaciona 110 objetos (desde M1 hasta M110). Hoy en día, con la potencia de resolución de los telescopios e instrumentos, podemos conocerlos mejor. Lo que Messier encontró en su época, hoy sabemos que se trata de cúmulos estelares, galaxias, nebulosas; entre otros objetos, que se encuentran dentro de nuestra galaxia e incluso fuera de ella. En la región que abarca la constelación de Orión podemos encontrar a M42. También se le conoce como la
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Nebulosa de Orión y se trata de una Nebulosa que emite luz debido a que está conformada por un conjunto de estrellas que calientan el gas a su alrededor, esta emisión puede verse a simple vista en un cielo despejado y sin luz de luna, se localiza muy cercana a las estrellas del cinturón de Orión, o también conocidas como las estrellas de Los Tres Reyes Magos. En la constelación de Tauro podemos encontrar el cúmulo estelar más famoso, el M45, conocido también como las Pléiades ó las 7 Cabrillas. De acuerdo a cálculos por computadora, se trata de un conjunto de estrellas azules que fueron formadas de una región muy parecida a M42. Von Eiff, Hermann. (19 octubre 2016). M45: The Pleiades Star Cluster. NASA Web Privacy Policy and Important Notices . Recuperado el 13/12/17 (1:46pm) de: https://apod.nasa.gov/apod/ap161019.html NASA,ESA & O´Dell, C.R. M42. (23 marzo 2016). Universidad de Vanderbilt. Recuperado el 13/12/17 (2:33 pm) de: https://en.wikibooks.org/wiki/Messier_Index/M42 Cielo estrellado y constelaciones. Sistema Digistar 6 del Planetario Luis Enrique Erro del IPN.