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Borja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasIsabel Corderoactividad solar histórica extremaduracarbono 14 anillos de árbolesilja usoskin universidad finlandiavictor carrasco josé manuel vaqueromanchas solares medición carbono 14carbono 14 isotopo inestableárboles incorporan carbono 14 tejidosradioactividad natural genera carbono 14datación carbono 14 materiales orgánicosátomos de carbono 14 en la atmósferatejido faraón datación carbono 14árboles y datación carbono 14datación por carbono-14 árbolesanillos anuales corteza árbolesformación anillos temporada crecimientoanillos concéntricos representan añoscarbono 14 en la atmósfera árbolproporción carbono 14 anillo árbolcarbono 14 en anillos de árbolesciclo solar variación 11 añosárboles de cien años ciclos solaresrelación estadística manchas solares carbono 14trabajo usoskin calibrar carbono 14observaciones modernas fracción carbono 14Carbono 14Héctor SocasÁrbolesTroncocarbono 12TierraCiclo solarSocol 14CEXPirineosSuizaSolPolosOcéanoPlanctonAlpes SuizosEvento MiyakeFrancis VillatoroItaliaDruset970 d.C.Ilja UsoskinHimalayaAustraliaVíctor CarrascoJosé Manuel VaqueroUniversidad de ExtremaduraUniversidad de FinlandiaSolar Physicsdistribución de Pareto generalizada
Datación por Carbono 14 Árboles
Con
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Héctor Socas explica cómo se determina la edad de materiales orgánicos mediante datación por carbono-14, utilizando el ejemplo de los árboles y haciendo una analogía con tejidos encontrados en tumbas.
…leí y el primero que puse en la cola para contar en Coffee Break es un artículo que se publicó en la revista Solar Physics, existe una revista que se llama Solar Physics y por cierto saludo a mi amigo Inigo Arregui que es uno de los editores de esta revista y en este grupo además la mayoría de los autores son de la Universidad de Extremadura como por ejemplo Víctor Carrasco o José Manuel Vaquero que son conocidos por investigaciones de registros de actividad solar en tiempos históricos y también hay un coautor que es de la Universidad de Finlandia que se llama Ilja Usoskin que lo que ha hecho, uno de los popes de este campo, lo que ha hecho es una especie de modelo no sé si llamarlo modelo, ha desarrollado una técnica con la que correlaciona la abundancia de carbono 14 que encontramos, por ejemplo, en anillos de árboles Con este número de manchas del que yo hablaba antes, es decir, ¿cuántas manchas hay en el sol?, o sea, calibrar de alguna forma el carbono 14 en los árboles, que es una medida de las partículas que llegan a la Tierra porque esas partículas dan lugar a una cierta radioactividad natural. Esa radioactividad genera carbono 14, que es un isotopo del carbono que no es estable. El carbono estable es carbono 12, ya saben que el carbono 14 se genera, está en la atmósfera, las plantas lo respiran, los árboles lo respiran, lo incorporan en sus tejidos y luego cuando esa planta muere pues ya deja de respirar con lo cual la cantidad, el porcentaje de átomos de carbono que son carbono 14 pues ya queda fijado porque ya no cambia más. ¿No? O sea, digamos que, pues no sé si de cada, no sé cuánto es el número, me lo voy a inventar, pero si de cada 100 átomos de carbono uno es de carbono 14, ¿no? Claro, mientras tú estás respirando eso va cambiando y va incorporando el porcentaje que hay en la atmósfera. Cuando ya dejas de respirar ya se queda fijo ese porcentaje que tú tenías, ¿no? Y así es como hacemos las dataciones de carbono 14, así es como podemos saber pues qué antigüedad tenía, no sé qué tejido que encontramos en la tumba del faraón, no sé qué, por ejemplo. Pero esto también ocurre con, como decía, los árboles, que Además los árboles tienen la gentileza de que generan estos anillos en sus cortezas en cada temporada. Cada año, cada temporada de crecimiento, generan una corteza nueva y cuando tú talas un árbol, que no nos gusta que se haga eso, pero cuando un árbol se muere y entonces ya el árbol muerto lo cortas, puedes ver que dentro de su tronco hay Anillos concéntricos y cada uno de esos anillos representa un año. Entonces, cada uno de esos anillos está hecho de corteza del árbol durante un determinado año en el que la proporción del carbono 14 en la atmósfera era X. Entonces, ese anillo tiene una cierta proporción de carbono 14. Bueno, pues, una cosa muy curiosa es que en esos Anillos de los árboles, tú puedes ir trazando la cantidad de carbono 14 que había cada año, viendo el que hay en cada anillo y tú puedes ver una variación de 11 años con el ciclo solar. Eso se sabe hace mucho tiempo, ¿no? Árboles, no sé, que tengan 100 años, pues tú puedes ver casi 10 ciclos solares con el carbono 14 en cada anillo subiendo y bajando, ¿no? Entonces esto puede servir porque no siempre es igual, hay veces que es más fuerte, hay veces que es mayor, que es menor la fracción de carbono 14 Este trabajo de Usoskin nos permite calibrar a cuantas manchas solares en promedio corresponde a una determinada cantidad de carbono 14 esto evidentemente es estadístico, no te va a valer para un caso concreto, no va a ser muy fiable pero estadísticamente se ha calibrado con observaciones modernas, las que sí sabemos el número de manchas Y modernas, quiero decir, hasta hace unos siglos, que esto es algo también que este grupo de Extremadura sí que tienen mucha experiencia en ir a registros históricos y ver hasta Galileo; esta gente se ha ido hasta la biblioteca del Vaticano, o sea, esa escena…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas explica cómo se determina la edad de materiales orgánicos mediante datación por carbono-14, utilizando el ejemplo de los árboles y haciendo una analogía con tejidos encontrados en tumbas.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #1actividad solar histórica extremaduracarbono 14 anillos de árbolesilja usoskin universidad finlandiavictor carrasco josé manuel vaqueromanchas solares medición carbono 14carbono 14 isotopo inestableárboles incorporan carbono 14 tejidosradioactividad natural genera carbono 14datación carbono 14 materiales orgánicosátomos de carbono 14 en la atmósferatejido faraón datación carbono 14árboles y datación carbono 14datación por carbono-14 árbolesanillos anuales corteza árbolesformación anillos temporada crecimientoanillos concéntricos representan añoscarbono 14 en la atmósfera árbolproporción carbono 14 anillo árbolcarbono 14 en anillos de árbolesciclo solar variación 11 añosárboles de cien años ciclos solaresrelación estadística manchas solares carbono 14trabajo usoskin calibrar carbono 14observaciones modernas fracción carbono 14…leí y el primero que puse en la cola para contar en Coffee Break es un artículo que se publicó en la revista Solar Physics, existe una revista que se llama Solar Physics y por cierto saludo a mi amigo Inigo Arregui que es uno de los editores de esta revista y en este grupo además la mayoría de los autores son de la Universidad de Extremadura como por ejemplo Víctor Carrasco o José Manuel Vaquero que son conocidos por investigaciones de registros de actividad solar en tiempos históricos y también hay un coautor que es de la Universidad de Finlandia que se llama Ilja Usoskin que lo que ha hecho, uno de los popes de este campo, lo que ha hecho es una especie de modelo no sé si llamarlo modelo, ha desarrollado una técnica con la que correlaciona la abundancia de carbono 14 que encontramos, por ejemplo, en anillos de árboles Con este número de manchas del que yo hablaba antes, es decir, ¿cuántas manchas hay en el sol?, o sea, calibrar de alguna forma el carbono 14 en los árboles, que es una medida de las partículas que llegan a la Tierra porque esas partículas dan lugar a una cierta radioactividad natural. Esa radioactividad genera carbono 14, que es un isotopo del carbono que no es estable. El carbono estable es carbono 12, ya saben que el carbono 14 se genera, está en la atmósfera, las plantas lo respiran, los árboles lo respiran, lo incorporan en sus tejidos y luego cuando esa planta muere pues ya deja de respirar con lo cual la cantidad, el porcentaje de átomos de carbono que son carbono 14 pues ya queda fijado porque ya no cambia más. ¿No? O sea, digamos que, pues no sé si de cada, no sé cuánto es el número, me lo voy a inventar, pero si de cada 100 átomos de carbono uno es de carbono 14, ¿no? Claro, mientras tú estás respirando eso va cambiando y va incorporando el porcentaje que hay en la atmósfera. Cuando ya dejas de respirar ya se queda fijo ese porcentaje que tú tenías, ¿no? Y así es como hacemos las dataciones de carbono 14, así es como podemos saber pues qué antigüedad tenía, no sé qué tejido que encontramos en la tumba del faraón, no sé qué, por ejemplo. Pero esto también ocurre con, como decía, los árboles, que Además los árboles tienen la gentileza de que generan estos anillos en sus cortezas en cada temporada. Cada año, cada temporada de crecimiento, generan una corteza nueva y cuando tú talas un árbol, que no nos gusta que se haga eso, pero cuando un árbol se muere y entonces ya el árbol muerto lo cortas, puedes ver que dentro de su tronco hay Anillos concéntricos y cada uno de esos anillos representa un año. Entonces, cada uno de esos anillos está hecho de corteza del árbol durante un determinado año en el que la proporción del carbono 14 en la atmósfera era X. Entonces, ese anillo tiene una cierta proporción de carbono 14. Bueno, pues, una cosa muy curiosa es que en esos Anillos de los árboles, tú puedes ir trazando la cantidad de carbono 14 que había cada año, viendo el que hay en cada anillo y tú puedes ver una variación de 11 años con el ciclo solar. Eso se sabe hace mucho tiempo, ¿no? Árboles, no sé, que tengan 100 años, pues tú puedes ver casi 10 ciclos solares con el carbono 14 en cada anillo subiendo y bajando, ¿no? Entonces esto puede servir porque no siempre es igual, hay veces que es más fuerte, hay veces que es mayor, que es menor la fracción de carbono 14 Este trabajo de Usoskin nos permite calibrar a cuantas manchas solares en promedio corresponde a una determinada cantidad de carbono 14 esto evidentemente es estadístico, no te va a valer para un caso concreto, no va a ser muy fiable pero estadísticamente se ha calibrado con observaciones modernas, las que sí sabemos el número de manchas Y modernas, quiero decir, hasta hace unos siglos, que esto es algo también que este grupo de Extremadura sí que tienen mucha experiencia en ir a registros históricos y ver hasta Galileo; esta gente se ha ido hasta la biblioteca del Vaticano, o sea, esa escena…
Héctor Socas explica cómo el parámetro de forma en la distribución de Pareto generalizada determina si tiene una cola pesada o ligera, y describe un proceso para analizar datos históricos de actividad solar.
Habla: Héctor SocasSignificado #20distribución pareto generalizada cola pesadadatos históricos actividad solar mil añoscarbono 14 número manchas solaresajuste distribución pareto generalizada…realidad se pueden combinar en una única distribución que se ha decidido llamar distribución de Pareto generalizada, que con un parámetro, si ese parámetro es negativo, se convierte en la de Weibull y si es positivo, se convierte en la de Pareto. Eso se llama El parámetro de forma de la distribución, o sea, la distribución de Pareto generalizada puede dar cuenta de cola pesada o cola ligera según el parámetro de forma sea positivo o negativo; y entonces eso es lo que ellos hacen aquí: se cogen los datos, la reconstrucción a lo largo de mil años. Ahora ya volvemos al sol: se cogen mil años de observaciones de carbono 14 convertidos a número de manchas solares y lo ajustan a una distribución de Pareto generalizada y ven cuáles son los parámetros del ajuste que se obtienen. hay que, bueno, hay algunas cosas a tener en cuenta sobre cómo hacer esta estadística pero creo que no voy a entrar en esos detalles porque ya hemos consumido mucho tiempo pero lo bueno es que cuando hacen el ajuste, a ver si está aquí la tabla 1 en la página…
Héctor Socas resume brevemente la discusión anterior sobre la historia de la actividad solar desde el año 970 d.C., mencionando datos de carbono 14 y el número actual de manchas solares, que se sitúa en 96.
Habla: Héctor SocasSignificado #15carbono 14 y actividad solarmanchas solares a 96umbral extremo de 160 manchasvalores retorno mil diez mil añosactividad esperable entre 263 y 283…Por seguirnos acompañando, comienza aquí esta cara B del episodio 515 de Coffee Break, Señal y Ruido. Habíamos hablado antes sobre la historia de los últimos mil años desde el año 970 d.C., de registros de carbono 14 y la actividad solar. Y por cierto, una cosa que olvidaba comentar, ¿no? Este número de manchas del que hablábamos, ahora mismo estamos a 96, ¿vale? Para ponerlo en contexto, el umbral que tomaban estos autores, no recuerdo ahora el número, pero creo que era 160 o algo así, para considerar que ya es algo extremo. Estoy intentando buscarlo aquí a ver si no tengo alguna de estas tablitas, pero bueno, no importa mucho. Los valores de retorno a mil y diez mil años, que quiere decir los valores máximos esperables en el futuro, que son también comparables a los del último milenio, están entre 263 y 283. Eso nos da una idea de cuál es la actividad en cuanto a número de manchas esperable. Vale, pues ahora vamos a hablar de otra cosa. Vamos a hablar de un artículo, un paper en un journal que se llama Earth and Planetary Science Letters, que es una revista del Sevier, y este artículo lo firman de primera autora Xenia Golubenko y el segundo autor vuelve a ser de nuevo Ilia Usoskin, este…
Héctor Socas corrige una idea previa sobre cómo las partículas solares llegan a la Tierra y producen carbono 14, explicando que son capturadas por el campo magnético terrestre.
Habla: Héctor SocasSignificado #10 · Palabras #7evento miyake causa solarcarbono 14 tormentas solaresinyección masa coronal del solpartículas bombardean la tierrapartículas solares campo magnético terrestreauroras boreales carbono 14carbono 14 estratosfera troposfera polosárbol pirineos suiza carbono 14carbono 14 estratosfera sobre polosplancton absorbe carbono 14 oceánicocorrientes transportan carbono 14 atmósferamodelo socol 14cex simula radiocarbono tridimensional…Tiene que ver con la diferencia en la protección geomagnética de la Tierra; el campo magnético era diferente. Diferencias en el clima de la Tierra es muy diferente: el clima holocénico del clima galaciar y la proporción de CO2 que había en la atmósfera. Pero mi idea, aquí otra confesión de estas, ¿no? Yo voy a contar todo esto como si yo supiera todo esto, esto fuera todo... Mentira; esto me ha ido empollando aquí mientras leía, iba buscando información adicional y tal. Por ejemplo, yo siempre había pensado, les confieso aquí otra de mis ignorancias, yo siempre había pensado que esto del carbono 14 y las tormentas solares y tal, esto era que de repente llegaba una inyección de masa coronal del Sol con un montón de partículas, llegaban a la Tierra, bombardeaban la Tierra, se producía el carbono 14 en la atmósfera, los árboles se la tragaban y ya está. No, esto no es así. Esas partículas que llegan a la Tierra, como bien sabemos, pero no se me había ocurrido pensarlo son mayoritariamente capturadas por el campo magnético terrestre, redirigidas a los polos y allí en los polos entran; chocan con las partículas de la atmósfera, forman las auroras boreales y tal. Ahí es donde se produce el carbono 14. El carbono 14 se produce en la estratosfera, en la troposfera, por encima de los polos. Entonces, un árbol como este, de los Pirineos o de Suiza, no me acuerdo exactamente dónde era este árbol. En principio, lateral, pario, que llegue el carbono 14 Ese carbono 14, que está encima de los polos, luego es transportado por las corrientes de circulación Está en la atmósfera durante un tiempo, una parte es absorbida por el océano La superficie oceánica es un sumidero de carbono 14, porque ahí el plancton lo absorbe, se fija en el mar entonces al carbono 14 le pasan un montón de cosas desde que se generan los polos hasta que es respirado por la hoja de una planta en los alpes suizos Todo ese proceso tiene que ver con cómo era el campo magnético terrestre, cómo eran las corrientes de circulación, cómo era el clima porque depende si es más caliente, si es más frío; todo eso altera la situación y por eso este evento no había podido ser estudiado en detalle porque no había modelos de transporte de carbono 14 en la época glacial. Y eso es lo que introduce este artículo. Este artículo introduce un modelo que se llama Socol 14CEX, que es un modelo climático y químico tridimensional que permite simular cómo se produce el carbono 14, el radiocarbono, y cómo se transporta por la Tierra. Y voy a intentar resumirlo, me fastidia porque yo me he pegado el curro de intentar entender todos los detalles de esto, pero es que no le quiero estar aquí dando el coñazo con... No, no, cuenta, cuenta, que no me interesa. No, no, cuenta, cuenta, cuenta.…
Héctor Socas, junto con Francis Villatoro, explica cómo el modelo Socol 14CEX calcula la variación en la concentración de radiocarbono a lo largo del tiempo en un punto específico, donde se encontró un árbol subfósil.
Habla: Héctor SocasSignificado #14modelo socol radiocarbono variaciones temporalesárbol subfósil coordenadas geográficasciudad francesa druset cerca italia suiza…de Europa, es que no decía de dónde, pero ponía que las coordenadas eran 44 grados norte y 5 grados este. No sé si alguien tiene por ahí, se quiere entretener mirando dónde era esto; me suena que era de los Alpes Suizos, pero no estoy muy seguro ahora. y lo que hacen es ir mirando en el modelo, cómo a lo largo del tiempo va variando la concentración de radiocarbono en ese punto en esas coordenadas que es donde se encontró el árbol bueno entonces aquí lo que pasa son el árbol es de una ciudad francesa cerca de Italia y Suiza que se llama Druset D R O Z E T vale pues sí por ahí de los Alpes entonces claro el modelo va calculando las concentraciones de radio carbono cada día Ese es el paso temporal, pero ¿qué pasa? En los anillos de los árboles solo tenemos un valor para un año, en todo el año tenemos un cierto valor, entonces hay que promediar lo que da el modelo; cada día el modelo tiene un valor, pues tienes que promediarlo y…
Héctor Socas explica cómo se promedian los valores diarios generados por el modelo Socol 14CEX para compararlos con los datos obtenidos de un árbol subfósil, teniendo en cuenta que la vegetación no crece de forma continua durante todo el año.
Habla: Héctor SocasSignificado #18modelo socol 14cex promediadovegetación crecimiento primavera veranovalores diarios modelo anuales…temporal, pero ¿qué pasa? En los anillos de los árboles solo tenemos un valor para un año, en todo el año tenemos un cierto valor, entonces hay que promediar lo que da el modelo; cada día el modelo tiene un valor, pues tienes que promediarlo y tal. ¿Qué pasa? Que no lo puedes promediar tal cual porque los árboles, como cualquier vegetación, no crece de forma continua todo el año sino que tiene un periodo de tiempo durante el cual la vegetación crece y eso es la época de primavera-verano entonces lo que hacen es tomar promedio solamente durante el periodo de tiempo de crecimiento de la vegetación para cada, o sea, a la hora de convertir los valores diarios que produce el modelo a valores anuales que son los que vas a comparar con los datos que te da el árbol Bueno, pues entonces ahí es donde está la gracia del asunto. Ellos, esto lo podemos ver en el paper, en la página 3 tienen la figura 1 y la figura 2 si le quieren echar un vistazo y lo tienen delante. Lo que nos enseña la figura 1 es como promedian el modelo;…
Héctor Socas explica cómo el modelo Socol 14CEX indica que un evento ocurrió antes de lo esperado, específicamente en relación con el crecimiento de los árboles y su datación por radiocarbono.
Habla: Héctor SocasSignificado #6 · Palabras #14modelo socol carbono 14cexcrecimiento árboles primavera veranodatación radiocarbono árboles…fase de crecimiento de la vegetación, o sea, cuando digo marzo hay la barra de errores entre enero y abril, más probable en marzo, pero la barra de errores entre enero y abril. Pero fue, no sabemos si es un año arriba o un año abajo, pero entre enero y abril. En la época del año, en la que crecían los árboles, en esa época. Exacto, que ahora sería marzo. No, no en la que crecía; lo que te saca el modelo es que es antes, o sea, el crecimiento es primavera-verano. Y esto es entre enero y abril, o sea, es antes cuando, o sea, la tormenta debió ocurrir. Preprimaveral, en el año que tocará habrá una palabra técnica para los botánicos; no tengo ni idea. Sí, sí, bueno, ¿qué porque el modelo, digamos que si hubiera sido más tarde, pues hubieran absorbido más en ese primer año y entonces en el primer punto te…
Héctor Socas describe una curiosidad del modelo Socol 14CEX: la posibilidad de simular cómo estaba distribuido el carbono 14 por todo el mundo.
Habla: Héctor SocasPalabras #17figura 6 artículo carbono 14pico carbono 14 himalaya altitud…además ese 18% es con más o menos 11; o sea, podría ser 7 o podría ser 29, pero bueno, en torno a 20%, digamos, o sea, es un poco mayor que el evento Miyake, pero no es ni de coña un factor 2; o sea, ellos descartan que sea el doble del evento Miyake de 775. Bueno, pues nada, otras curiosidades es que claro, una vez que tienes el modelo pasa como antes, puedes preguntarle cosas al modelo que no tienes en los datos. Por ejemplo, a mí me parece muy curioso ver la simulación de cómo estaba distribuido el carbono 14 por todo el mundo; que eso sería la figura 6, por ejemplo, del artículo, está también en la página 6. Se ve el mapa del mundo y cómo estaba distribuido el carbono 14 y un pico ahí en el Himalaya. No sé muy bien, supongo que por la altitud, las corrientes, yo qué sé, a lo mejor ahí se depositaba más y también en Australia. Mira, aquí también, en Argentina y Chile también también había concentraciones muy altas Y en la Antártida también, mogollón, bueno, ahí tiene algo de sentido, ¿no? Claro, en los polos es por donde entraba, claro, y de ahí se repartía toda la tierra Claro,…
Francis Villatoro explica cómo la tasa de producción de carbono 14 puede ayudar a estimar el orden de magnitud de la energía involucrada en eventos como el Evento Miyake, y se compromete a investigar más sobre este tema para un próximo episodio.
Habla: Francis VillatoroSignificado #13 · Palabras #15evento miyake causa carbono 14tasa producción carbono 14 energíafrancis villatoro investiga evento miyake…intentando... Y tampoco el de Miyake, tampoco y el de Miyake tampoco estoy intentando recordar cuál fue la razón por la que al final se concluyó que había sido el Sol, pero la verdad es que no me acuerdo. No me acuerdo, no me acuerdo está relacionado con la Tasa de producción de carbono 14. Si lo que estamos mirando es carbono 14, la energía influirá en la tasa de proporción y a partir de la tasa de proporción puedes deducir estimar el orden de magnitud de la energía. En cuanto a energía son eventos muy diferentes entonces deben de ser distinguibles. Bueno, me comprometo a mirarlo para el próximo episodio y les traigo. Esto es un homenaje a mi profesor de álgebra en segundo carrera, no, análisis matemático, análisis matemático 2, que siempre solía hacer eso: empezaba a hacer una demostración y las improvisaba, no las llevaba apuntadas; entonces él decía que así aprendíamos…