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1 LA ÚLTIMA TEORÍA SOBRE LA EXTINCIÓN DEL CRETÁCICO J.L.CASANOVAS Reservados los derechos de autor sobre la teoría. Fecha de publicación 12-1-2010 2 INTRODUCCIÓN El resultado de ésta teoría ha sido posible gracias a la providencia, ya que a partir de una idea, los descubrimientos se fueron sucediendo espontáneamente de forma que todo cuanto averiguaba iba encajando ante mi sorpresa, de la que son testigos mi familia. Durante el desarrollo de la teoría, se analizaran todos los datos patentes que se obtuvieron a través de multitud de páginas web con referencias geológicas, así como de interesantes informes científicos, noticias, etc; para ir integrando las piezas del puzzle hasta construir toda la hipótesis y por supuesto, con la reseña explícita de su origen. La primera parte del libro constará principalmente de la información divulgada y relacionada con la teoría del impacto vigente, reconocida durante un los últimos treinta años y 3 desarticulada después, gracias a los medios técnicos de la medición del tiempo. En una segunda parte se establecerá una disertación de la morfología del planeta y de su situación respecto al sistema solar. En una tercera parte se expondrá y se ampliará íntegramente el desarrollo de la teoría, para terminar con una conclusión final. Al final del libro existe un resumen de la teoría. 4 Primera parte Luís Walter Álvarez nació el 13 de junio de 1911, en San Francisco, California - 1 de septiembre de 1988, Berkeley). Físico estadounidense, nieto del médico asturiano Luís F. Álvarez. Graduado en física por la Universidad de Chicago, se doctoró en la misma universidad en 1936. Aunque fue profesor de Berkeley durante toda su carrera trabajó también en el Instituto Tecnológico de Massachussets (M.I.T.) entre 1940 y 1943, en el laboratorio de Siderurgia de la Universidad de Chicago (1943-1944) y colaboró en el proyecto Manhattan del Laboratorio Nacional de Los Álamos para la fabricación de la bomba atómica. Dirigió la construcción del primer acelerador de partículas lineal de protones (1946-1947) e ideó la cámara de burbujas de hidrógeno líquido, con la que identificó muchos estados de resonancia de partículas ya conocidas. A lo largo de su carrera tocó un amplio abanico de temas físicos, como los rayos cósmicos (es co-descubridor del efecto Este-Oeste), física nuclear (captura de K-electrones, producción de neutrones lentos, también la radioactividad del Tritio, etc.), física de altas energías etc. Recibió el premio Nóbel de Física en 1968. También se hizo famoso por temas más apartados de la física y la biología, como su famosa teoría, propuesta junto a su hijo el geólogo Walter Álvarez, de la extinción de los 5 dinosaurios por efecto de la caída de un gran meteorito en la Península de Yucatán, México, o por su sistema para observar el interior de la pirámides de Egipto por medio de los rayos X. BERKELEY, California, 14 de agosto (San Francisco Chronicle). Mediante el apoyo de nueva técnica química para determinar con mayor exactitud la edad de las rocas más antiguas, científicos estadounidenses confirmaron que efectivamente fue hace 65 millones de años cuando un descomunal objeto desconocido procedente del espacio exterior se estrelló contra la Tierra y el impacto ocasionó el cráter más gigantesco encontrado sobre la superficie terrestre. Sus hallazgos coinciden exactamente con el breve momento en la historia geológica en que los grandes dinosaurios de la Tierra se extinguieron. Muchos científicos creen que las criaturas prehistóricas desaparecieron cuando los detritos causados por el impacto del objeto sobre la Península de Yucatán, (México) oscurecieron los cielos, enfriaron la Tierra y cargaron la atmósfera de bióxido de carbono. Ese letal cóctel creó un efecto invernadero que hizo imposible la vida para todos los gigantescos animales que reinaron sobre la faz de la Tierra durante más de 100 millones de años. Con este descubrimiento no se terminaría una larga y frecuentemente agria controversia científica sobre los factores que causaron la extinción masiva de esa época; sin 6 embargo, aun los detractores de la teoría ahora admiten que el tiempo y la localización del choque ya han sido determinados. Entretanto, varios científicos examinaron las rocas impactadas por el choque en otros cráteres alrededor del mundo (uno en Iowa, por ejemplo, y otro en el noreste de Siberia) los registros también parecen estar relacionados con la fecha en que desaparecieron los dinosaurios. Sin embargo, coincidencia o no, será debatido. En la revista "Ciencia" y en dos reportajes adicionales de la revista "Geología", un experto equipo internacional de científicos reporta que el impacto puede establecerse exactamente hace 64.98 millones de años, con un margen de error de 50,000 años, un mero "parpadeo" para los geólogos investigadores. Sus hallazgos se basan en pruebas efectuadas a los detritos vítreos y granos de cuarzo expulsados por el cráter, que tiene 180 kilómetros de ancho. El impacto que formó el cráter fue de tal violencia, según descubrieron los científicos, que lanzó fragmentos a una distancia de 965 kilómetros hacia el norte de México, en lejanas y profundas aguas del Golfo de México y por todo el Caribe hasta Haití, a más de 1,600 km de distancia. La docena de autores del reportaje incluyen a Carl C. Swisher III y Garniss H. Curtiss, físicos del Instituto de Orígenes Humanos en Berkeley; al geólogo Walter Alvarez de la Universidad de California, en Berkeley, así como científicos de México, Holanda y varias universidades estadounidenses. Precisamente Alvarez y su padre, el fallecido ganador del Premio Nóbel de Física Luis Alvarez, fueron quienes hace unos doce años postularon primero la 7 teoría de que un objeto masivo del espacio (quizá un cometa o un asteroide perdido) podría haber causado la desaparición de los dinosaurios. Algunos científicos han dado otras explicaciones de la extinción masiva: Una larga serie de erupciones volcánicas en cadena, o posiblemente drásticos cambios climatológicos al alterarse la circulación de los antiguos océanos, a medida que continentes enteros flotaban a la deriva y las cadenas de montañas se elevaban. Sin embargo, para Alvarez, su teoría es ahora mucho más sólida que nunca ante la evidencia del cráter escondido, que se localiza en Chicxulub, Yucatán. Reitera que ciertamente ésa es la causa más probable de los violentos cambios ambientales que sacudieron al mundo en algún momento entre los períodos cretáceo y terciario de la Tierra. Un momento breve en geología que los especialistas denominan como la "frontera K-T". El choque del objeto procedente del espacio, -afirma Alvarez- debió haber sido increíble; eso originó una enorme ola "tsunami" de cientos de metros de altura, una "super ola" a través de Yucatán, la cual removió violentamente y agitó en forma excepcional las profundidades del Caribe. -La teoría adquiere más fuerza cada día, a raíz de que hemos encontrado la causa -indica Alvarez, al mencionar el descubrimiento del grupo-. Realmente es una poderosa evidencia. 8 NUEVA TÉCNICA En el reporte de la revista "Ciencia", Swisher y sus colegas describen los resultados de una nueva técnica de gran precisión que funciona con base en el índice conocido por el cual decae una forma radiactiva de potasio durante millones de años para convertirse en argón, un elemento estable más liviano. En su nueva versión del método, Swisher y Curtis, primeramente bombardearon el potasio en las muestras rocosas con neutrones de un reactor, para transformarloveloz, en una forma radiactiva de argón. Luego, tras derretir las muestras con láser, midieron la proporción entre la forma radioactiva y estable de argón para calcular la edad precisa del material. La fechas que determinaron se relacionaron mediante muestras de fragmentos rocosos impactados, que debieron ser lanzadas del cráter de choque a un punto llamado Arroyo del Mimbral, al noreste de México, y de montones de microscópicas tectitas vítreas que se recogieron en Beloc, Haití, a más de 1,600 kilómetros del cráter. En otro reportaje de la revista "Geología" señala las mismas fechas en las muestras del iridio, un elemento raro, así como para las tectitas que se hallaron en los núcleos perforados pulidamente en los sedimentos de aguas profundas, a unos 400 kilómetros en el Golfo de México, entre Yucatán y la costa de Florida, para una clara evidencia de los catastróficos efectos del impacto, según Alvarez. Sin embargo, hay todavía más sobre la historia del impacto. Según Ray Alexander, de la Supervisión Geológica de Iowa, se ha determinado también en 65 millones de años la 9 antigüedad de los detritos de un cráter de impacto de 35 kilómetros de ancho cercano al pueblo de Manson, en la región central del norte de Iowa. Eugene Shoemaker, de la Supervisión Geológica de Estados Unidos en Flagstaff, Arizona, una de las autoridades más notables sobre el estudio de impactos de meteoritos, afirma que el cráter Manson se originó cuando el objeto que formó el cráter de Chicxulub, se desprendió al acercarse a la Tierra, estrellándose en Iowa casi al mismo tiempo. En tanto que Álvarez y sus colegas están cada día más convencidos de que el impacto devastador que formó el cráter de Chicxulub fue responsable de la extinción de los dinosaurios y otras formas de vida en el tiempo de las "fronteras K-T", todavía quedan muchos escépticos. William A. Clemens, distinguido paleontólogo de la Universidad de California, en Berkeley, y opositor amigable durante mucho tiempo de la teoría de Álvarez, indica que el nuevo estudio no prueba que el impacto del objeto del espacio haya causado la extinción de los dinosaurios en esa misma época. -Digamos que todavía queda un campo abierto para fructíferas investigaciones futuras -afirma Clemens. 10 CATASTROFE CÓSMICA NUEVA YORK, 14 de agosto de 1982 (The New York Times). La teoría sobre la extinción masiva de los dinosaurios que ha sido debatida por los científicos desde hace una docena de años cobró auge ayer cuando un grupo de investigadores determinó la fecha precisa en que un enorme objeto procedente del espacio exterior se estrelló en la Tierra. Su llegada hace 64.98 millones de años, que formó un cráter de aproximadamente 180 kilómetros de ancho en la Península del Yucatán, refuerza la creencia de que contribuyó a la extinción masiva de la vida y determinó el fin de la era de los dinosaurios. El Dr. Walter Alvarez, geólogo de la Universidad de California en Berkeley, quien propuso la idea de la extinción cósmica en 1980, y sus colegas encontraron grandes cantidades del raro metal (iridio) en los sedimentos hallados durante la posible desaparición los dinosaurios, al final del período cretáceo hace unos 65 millones de años. Propusieron que el iridio provenía de una catástrofe cósmica. Uno de los puntos débiles de la teoría era la falta de un cráter formado en la era adecuada, y que fuera lo suficientemente grande como para causar la extinción masiva al impedir el paso del sol con una gran nube de polvo. Hace poco, los científicos redescubrieron el enorme cráter en Chicxulub, que desde hace mucho quedó enterrado bajo sedimentos y que fue identificado tentativamente en 1981 por geólogos petroleros. 11 No cabía duda de que era lo suficientemente grande, pero se desconocía su antigüedad. Las muestras de roca tomadas de arriba del cráter resultaron ser muy antiguas, lo cual orilló a algunos expertos a descartarlo como agente responsable en la destrucción de los dinosaurios. Sin embargo, ahora el cráter de Yucatán fue fechado con precisión. Alvarez y 11 colegas de siete instituciones informan en la última edición de la revista "Ciencia" que roca derretida del mismo cráter tiene 64.98 millones de años de antigüedad, y que las piedras más antiguas que se hallan arriba del cráter probablemente fueran arrojadas allí por el solevantamiento catastrófico. Alvarez indica que desde que se propuso por primera vez la teoría, hubo muchas ocasiones en que se sintió desilusionado o avergonzado cuando los expertos no pudieron localizar un cráter apropiado. -Muchos de nosotros creíamos que nunca lo encontraríamos -expresa-. Por lo tanto, es un momento muy emotivo y gratificante". El cráter de Chicxulub, Yucatán, es uno de los más grandes causados por un impacto, entre los más de 140 que se han encontrado en la Tierra. Alvarez y sus colegas, encabezados por el Dr. Carl C. Swisher III, del Instituto de Orígenes Humanos de Berkeley, identificaron su antigüedad mediante un método avanzado que se conoce como el "argón-argón". Este método "lee" un reloj radioactivo que marca el tiempo en las rocas, en tanto pedacitos de potasio-40 se descomponen hasta convertirse en argón-40. 12 Alvarez y sus colegas hallaron que no sólo fue correcta la antigüedad del cráter para ser el posible "asesino", sino que su piedra derretida es de una antigüedad "virtualmente indistinguible" de la de los despojos cristalinos que se conocen como tectitas y que se han encontrado en Haití y en la zona noreste de México. Señalaron que los hallazgos sugieren que las tectitas se formaron por el impacto. Desde el principio, la teoría de Alvarez ha tenido defensores y críticos de muchos campos de la ciencia. Los escépticos argumentaron que los volcanes y otros procedimientos terrestres podrían explicar de modo más confiable la desaparición de los dinosaurios. El Dr. William A. Clemens, paleontólogo destacado de la Universidad de California en Berkeley, indica que a pesar del nuevo estudio él aún duda de que un golpe del espacio haya extinguido la vida en la Tierra hace 65 millones de años. -Los impactos son más frecuentes de lo que pensábamos -admite-. Pero muchos de estos parecen haber ocurrido en momentos en que no hubo cambios profundos en la flora y fauna de la Tierra, de modo que no queda establecida ninguna correlación entre un impacto y un cambio ambiental y la extinción. Sin embargo, Alvarez observó el tamaño gigantesco del cráter de Chicxulub, Yucatán, y el hecho de que se formó en piedra caliza. La piedra caliza vaporizada probablemente sería en esencia nociva, debido al desprendimiento de 13 grandes cantidades de bióxido de carbono, produciendo de esa forma un descenso inmediato en la temperatura y consecutivamente un calentamiento de “efecto invernadero”. Señaló que el conocimiento de su geología, mediante análisis especiales, ayudaría a los científicos a "comprender mejor el verdadero orden de los acontecimientos" al final del cretáceo.- Reportaje de William J. Broard. ¿Qué acabó con la era de los dinosaurios hace 65 millones de años? Hasta 1980, los paleontólogos contestarían a su mayor misterio especulando algo sobre el clima, mamíferos o volcanes. Entonces Luis Álvarez y sus compañeros de trabajo lanzaron la hipótesis que un gigantesco meteorito golpeó la Tierra y causó un daño al medio ambiente global, que llevó a la total extinción de los reptiles. Álvarez y su equipo comprobaron la idea buscando por todo el mundo iridio en los sedimentos depositados en la época adecuada. El iridio es bastante abundante en meteoritos pero extraño en fuentes terrestres. Álvarez examinó arcilla de distintos límites K-T (entre el Cretácico y el Terciario), en tres lugares distantes. Efectivamente encontraron una fina capade sedimentos ricos en iridio que coincidían con la muerte de los dinosaurios. El asombroso descubrimiento del iridio en unos pocos lugares era intrigante, pero la comunidad científica no se dejó convencer por la nueva idea. 14 Distintos grupos se apresuraron a comprobar sitios ampliamente espaciados por todas patrtes el mundo y confirmaron que ciertamente existía una capa de iridio y este era un hecho a nivel mundial. Más tarde, los grupos buscaron y encontraron otras evidencias, tales como la rara presencia de osmio y aminoácidos dextrógiros, los cuales son relativamente abundantes en meteoritos pero raros en la Tierra. Para aumentar la excitación aún más los investigadores encontraron microtectitas en el límite de la capa K-T. Pero la mayor parte de los geólogos no expresaron su opinión hasta que se encontró el dato definitivo de cuarzo de impacto generalizado y bruscamente confinado en el límite K-T. Por fin se descubrió el cráter de 1.760 kilómetros de diámetro de Chicxulub bajo la Península del Yucatán en México. Su edad aproximada de 64.98 millones de años con un margen de ± 60,000 años encaja con el límite K-T (64.3 millones de años ± 1.2 millones). Esta progresión de una intrigante propuesta a la certeza del impacto de un gigantesco meteoro de consecuencias globales se hizo sólo en unos pocos años y constituye un ejemplo clásico de repetidas pruebas sobre predicciones críticas, que son el marco del método científico. La investigación y el debate se han desplazado ahora a comprender las consecuencias del acontecimiento de Chicxulub. La sacudida directa y el calor del impacto pudieron aniquilar toda la vida en un radio de 1600 kilómetros desde el punto de impacto, mientras los tsunamis devastarían todo lo que se encontrase a nivel del mar en la cuenca Atlántica. En efecto, se han 15 encontrado capas de escombros de más de un metro de grosor provocadas por las olas de los tsunamis por todo el Caribe, y los depósitos se extienden hasta 700 kilómetros tierra adentro. El impacto inicial lanzaría gigantescas masas de eyecciones, las cuales reentrarían en la atmósfera terrestre sobre todo el mundo; el calor combinado de estos meteoros secundarios simultáneos incendiando el cielo habría provocado incendios en los bosques de todo el mundo. Es más, el volumen de las cenizas en la capa K-T indican que la mayor parte de la biomasa del mundo ardió de forma tajante. En los siguientes meses y años, una cortina de polvo habría tapado la mayor parte de la luz solar, deteniendo la fotosíntesis y creando un “invierno meteórico". Junto con otros efectos letales colaterales, se colapsaron cadenas alimenticias completas. Los dinosaurios, incapaces de adaptarse, murieron. Solo aproximadamente la mitad de las especies del mundo, incluyendo por fortuna a los mamíferos, lograron mantener un mínimo de población reproductiva para sobrevivir al holocausto. (Extraído de www.astroseti.org) 16 Después de leer la teoría de Walter Álvarez. Mi curiosidad creció sin límites. Me adentré en el tema. Me extrañó mucho que un invierno nuclear no devastara por completo toda la vida del planeta. La extinción no trató a todos por igual. Hubo una selección entre plantas y animales. Si mamíferos, aves y dinosaurios compartían el medio, ¿Cuál era el motivo de esa selección?... Esa incertidumbre me llevo a seguir buscando información. 17 La humilde abeja mielera tropical puede desafiar a la idea que un “invierno nuclear” posterior a un impacto asteroidal jugó un papel principal en la extinción de los dinosaurios, hace 65 millones de años. De alguna forma la abeja tropical, Cretotrigona prisca, sobrevivió al evento de extinción de finales del Cretáceo, a pesar de que muchos investigadores creen que fue un largo período de años de oscuridad y temperaturas frígidas causado por el polvo y el humo que bloquearon a la luz del Sol. La supervivencia de la abeja es confusa y sugerente, asegura la estudiante graduada en paleontología Jacqueline M. Kozisek de la Universidad de Nueva Orleáns. Las abejas tropicales de fines del Cretáceo preservadas en ámbar son casi idénticas a sus parientes modernos, dice. Si ninguna abeja tropical moderna pudo haber sobrevivido años en la oscuridad y el frío sin las plantas de flores de las cuales se alimentaba, razonó Kozisek, algo debe estar mal con la teoría del invierno nuclear. “No pudo haber sido tan enorme”, comenta Kozisek sobre el descenso de temperatura relacionado con Chicxulub sostenido por otros investigadores. Kozisek presentará su trabajo el lunes 8 de noviembre del 2004 en el encuentro anual de la Sociedad Geológica de América en Denver. Las abejas tropicales modernas necesitan de un rango óptimo de temperatura que oscila entre los 31 y los 34º a los efectos de mantener sus actividades metabólicas vitales, de acuerdo a la investigación entomológica, dice Kozisek. Ése también 18 es el rango mejor para su fuente de alimentos: las plantas de flores ricas en néctar. Basada en lo que se conoce sobre el clima del Cretáceo y sobre las abejas mieleras tropicales modernas, Kozisek estima que cualquier invierno posterior al impacto no pudo haber sufrido descensos de la temperatura de más de 2 a 7º C sin eliminar a las abejas. Las teorías actuales sobre un invierno nuclear provocado por el impacto se tasan descensos de entre 7 a 12º C, demasiado frío para las abejas tropicales. “No estoy diciendo que no haya ocurrido un impacto asteroidal”, dice Kozisek. “Estoy tratando de ajustar los efectos a la baja”. Para lograrlo, Kozisek tomó un nuevo rumbo de aproximación para un paleontólogo; en lugar de observar a lo que había muerto, escarbó en la literatura para averiguar qué era lo que había sobrevivido al acontecimiento de extinción masiva. “Hice una lista con todos los supervivientes y escogí a los que tenían requisitos de supervivencia más estrictos”, dijo Kozisek. Determinó cuáles eran esos requisitos de supervivencia haciendo estudios de sus análogos más modernos, lo que no fue siempre fácil para algunas especies, hizo notar. Había, por ejemplo, un primate muy primitivo que escapó vivo del Cretáceo, pero realmente no hay ningún primate pequeño parecido hoy en día como para poder hacer comparaciones confiables, dijo. Por otro lado, un buen número de abejas tropicales no ha cambiado mucho en 65 millones de años, y ahora se conoce mucho sobre las tolerancias al frío y al calor de las abejas tropicales. 19 Lo que es más, los especimenes conservados en ámbar de la más antigua abeja mielera tropical, Cretotrigona prisca, son casi indistinguibles (y probablemente son ancestros) de algunas abejas tropicales modernas como la Dactylurina, de acuerdo a otros estudios citados por Kozisek. (Extraido de www.astrobiologia.astroseti.org) A partir de ese dato mi esmero se acrecentó. Mi duda estaba compartida. La historia de la abeja cretácica me ofrecía la plataforma para hacer comparaciones con otros insectos. No sólo las abejas habían conseguido traspasar el evento, también todos los insectos presentes de nuestra era. ¿Cómo era posible que sobrevivieran las abejas y los dinosaurios, no?... Seguí husmeando y recogiendo toda clase de informes relacionados con el K-T. IRIDIO El iridio es un elemento químico de número atómico 77 que se sitúa en el grupo 9 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ir. Fue descubierto en 1803 por el químico Smithson Tennant. Se trata de un metal de transición del grupo del platino. Es duro, frágil, pesado, de color plateado. Se emplea en aleaciones de alta resistencia, que pueden 20 soportar altas temperaturas. Es un elemento poco abundante. Se encuentra en la naturaleza en aleaciones con platinoy osmio. Es el elemento más resistente a la corrosión. Se emplea en contactos eléctricos, aparatos que trabajan a altas temperaturas y como agente endurecedor del platino. El iridio es el metal más pesado que se conoce, un cubo de 30 cm. de lado, alcanzaría un peso de 650 kg. Se encuentra en una delgada capa arcillosa que separa dos eras. Para interpretar la historia de la Tierra, los especialistas crearon una tabla de tiempos basada en millones de años. Esa tabla se compone de cuatro partes; era Primaria ó Paleozoica, Secundaria ó Mesozoica, la era Cenozoica y el Cuaternario. La era Mesozoica está compuesta de tres periodos; el Triásico, el Jurásico y el Cretácico. La extinción ocurrió a finales del Cretácico. El paso de la era Cretácica a la Cenozoica se le ha llamado K-T. Existen muchos lugares en España donde aparece esa arcilla oscura con un contenido alto de iridio. Por encima de esa capa no hay ningún resto de dinosaurio. El contenido de la capa de arcilla que puede variar de grosor, desde un centímetro hasta medio metro, está compuesta de varios metales mezclados. Entre ellos se puede llegar a encontrar; Iridio, Osmio, Oro, Platino, Níquel, Cobalto, Paladio y Rubidio. En la teoría de Álvarez se llegó a la conclusión que el Iridio era un metal que provenía del meteorito. Pero no todos los meteoros contienen iridio. Sus partículas, como material pesado que es, se hunden en la tierra hasta llegar a la materia incandescente. Los doctores Charles Officer y Charles Drake postulan que los altos niveles de iridio serían de origen volcánico. Sus estudios indican que se encuentran concentraciones de iridio por encima y por debajo de la línea 21 de arcilla del K-T; lo que apunta, a que ese hecho no se limita a un momento determinado. En esa época la actividad volcánica era considerable, como prueba existen enormes volúmenes de lava volcánica que se depositaron a finales del Cretácico en la región del Deccan, en la India. La salida de gases de millares de volcanes habría producido altos niveles de lluvia ácida. También, el dr. Dewey M. Mc. Lean del instituto politécnico de Virginia, afirma que el iridio tuviera su origen volcánico. La base de la tierra es rica en iridio. Piton de la Fournaise, en la isla Reunión es un volcán que actualmente todavía está lanzando iridio en forma de gas. (Información extraída de Internet) Intuí que el asunto del iridio no estaba realmente claro. Existen meteoritos que no contienen ese metal. Posiblemente surgió de los volcanes en forma gaseosa y través de los vientos se espació de forma aleatoria por muchos lugares del planeta, dejando finalmente un poso arcilloso con un porcentaje de iridio que hizo de frontera entre las dos épocas. 22 Un paleontólogo desmiente la teoría de que fue un meteorito el que acabó con los dinosaurios 17/02/2008 Barcelona. (EFE).- El paleontólogo estadounidense David Archibald ha declarado que la extinción de los dinosaurios no se debió al impacto de un meteorito de grandes dimensiones contra la Tierra, sino a una conjunción de factores ambientales que modificaron de manera severa el clima y el hábitat terrestre. De las más de cuarenta hipótesis que la comunidad científica ha planteado hasta el momento para explicar la fatal desaparición de la mayoría de especies de dinosaurios. Archibald, sin embargo, considera que el impacto de este meteorito no es un factor suficiente para explicar la desaparición de centenares de especies de dinosaurios y de otros animales a finales del periodo Cretáceo, ya que anteriormente se habían registrado impactos de igual o mayor magnitud y no habían causado tales consecuencias. "Este meteorito pudo contribuir a la extinción de las especies, pero no fue el único factor que la provocó", sostiene este prestigioso paleontólogo, coordinador del departamento de Biología de la Universidad Estatal de San Diego, en California (Estados Unidos). Según Archibald, durante el Cretáceo, en la enorme zona del Decán, en la India, tuvieron lugar, a lo largo de más de cuatro millones de años, una serie de erupciones volcánicas 23 que produjeron una densa nube de polvo, rico en iridio (mineral pesado que se encuentra en el interior de la Tierra), que cubrió el sol y extinguió los vegetales, a la vez que provocó un fuerte descenso de la temperatura. Pero este científico mantiene, además, que en este período el nivel del mar descendió entre 150 y 200 metros, lo que conllevó la desecación de unos treinta millones de kilómetros cuadrados de superficie y la desaparición del hábitat y mares poco profundos. Estos factores medioambientales, junto al impacto del meteorito en Yucatán, son los que explican, "de la manera más científica posible", según Archibald, la extinción de algunos dinosaurios, ya que no todos desaparecieron. De hecho, sobrevivieron muchas especies acuáticas y voladoras, como los cocodrilos, las tortugas, las aves o los tiburones, descendientes directos de los primeros dinosaurios, lo que demuestra que tienen más posibilidades de extinguirse las especies de tamaño grande, terrestres y endotérmicas. Sobre la extinción de los dinosaurios se han escrito miles de páginas y decenas de teorías, algunas de las cuales se asemejan más al guión de una película de ciencia ficción que a una hipótesis científica. Algunas de estas teorías "surrealistas" plantean que estos enormes animales se extinguieron tras la llegada de alienígenas a la Tierra, que murieron intoxicados por plantas venenosas, al ser incapaces de detectar el gusto amargo, o que desaparecieron porque sus huevos fueron devorados por mamíferos. Pese a la multitud y disparidad de teorías existentes, Archibald asegura que la comunidad científica 24 está "cada vez más cerca" de hallar la respuesta a uno de los enigmas que más intrigan a los expertos, como es por qué, después de su largo reinado sobre la Tierra, llegaron a desaparecer esos "viejos monstruos" llamados dinosaurios. De los datos de este informe obtuve en consecuencia, que en el Cretácico tardío hubo una disminución del nivel de los mares y una gran actividad volcánica concentrada sobre todo en la India. Sin embargo, en ningún momento mencionó el “por qué” de la selección entre los reptiles extinguidos, ni el porqué de la actividad volcánica. ¿Qué otras teorías habían que pudieran dar una explicación lógica al evento?... Paleontología El Papel de los Insectos en la Extinción de los Dinosaurios 8 de Febrero de 2008. Alrededor de la época de la extinción de los dinosaurios, quizá sí se produjeron impactos de asteroides o flujos volcánicos masivos, pero pese a ello, según sostiene 25 un nuevo libro, las criaturas más poderosas que el mundo ha conocido pudieron haber recibido el golpe definitivo que los abocó a la extinción de una manera mucho menos dramática e irónicamente diminuta en fuerzas físicas: las picaduras de insectos que les produjeron enfermedades. Los expertos aceptan cada vez más que un factor contribuyente importante en la desaparición de los dinosaurios pudo ser el surgimiento y evolución de los insectos, sobre todo la amenaza lenta pero aplastante que significaron los nuevos portadores de enfermedad. Evidencias importantes de la aparición de esta amenaza están en los insectos de numerosas clases conservados en ámbar que datan de la época de la desaparición de los dinosaurios. "Hay serios problemas con las teorías de la extinción de los dinosaurios debida a impactos súbitos, y no es un problema de menor importancia el de que los dinosaurios entraron en declive y desaparecieron en un período de centenares de miles de años o incluso millones", señala George Poinar Jr. (de la Universidad Estatal de Oregón). "Eseesquema temporal simplemente no concuerda con los efectos del impacto de un asteroide. Pero la competencia con los insectos, el surgimiento de nuevas enfermedades y la expansión de las plantas con flores, procesos desarrollados durante períodos de tiempo muy largos, son factores absolutamente compatibles con todo lo que sabemos sobre la extinción de los dinosaurios". Este concepto se expone en detalle en el libro escrito por George y Roberta Poinar: "What Bugged the Dinosaurs? Insects, Disease and Death in the Cretaceous" ("¿Qué infectó 26 a los Dinosaurios? Insectos, enfermedades y muerte en el Cretáceo"), que acaba de publicar la Universidad de Princeton a través de su editorial Princeton University Press. En el libro, los autores argumentan que los insectos proporcionan una explicación creíble y clara para el lento pero inexorable declive de los dinosaurios durante muchos miles de años. Hay evidencias de que algunos sucesos catastróficos, como la caída de un gran asteroide o flujos colosales de lava, también se produjeron en esta época, pero tales catástrofes no proporcionan ninguna explicación completa para el gradual declive de las poblaciones de dinosaurios, ni para justificar cómo algunos incluso sobrevivieron durante miles de años después del límite entre el Cretáceo y el Terciario. Por otro lado, los insectos y las enfermedades pudieron ser mucho más lentos, pero finalmente terminaron el trabajo. "Nosotros no pretendemos que la aparición de los insectos que pican y la difusión de las enfermedades sean los únicos eventos relacionados con la extinción de los dinosaurios", matiza Poinar. "Otros eventos geológicos catastróficos efectivamente desempeñaron un papel. Pero ellos solos no explican un proceso que en realidad tomó un tiempo muy largo, quizás millones de años. Los insectos y las enfermedades proporcionan esa explicación". Poinar y su esposa Roberta han dedicado gran parte de sus carreras a estudiar las formas de vida vegetal y animal que han sido encontradas conservadas en ámbar, y se han valido de ellas para recrear los ecosistemas biológicos existentes 27 hace millones de años en esos lugares. También son los autores de "The Amber Forest: A Reconstruction of a Vanished World" ("El bosque de ámbar: Una reconstrucción de un mundo desaparecido"). Cuando leí el contenido de esta teoría, se me escapó sin querer, una amplia sonrisa. Me preguntaba si solamente picaban a los reptiles. Continué con la búsqueda… Gradualismo y catastrofismo Durante el primer tercio de este siglo y luego especialmente en la década de 1950, paleontólogos como Norman Newell y George G. Simpson recopilaron la información disponible acerca de las extinciones masivas y comenzaron a teorizar sobre sus posibles causas. Actualmente alrededor de unas 500 personas, entre paleontólogos, geólogos, geofísicos y astrofísicos, están tratando de resolver el problema de la gran extinción de fines del Cretáceo. En los últimos tiempos se publicaron cientos de informes anualmente y periódicamente se efectúan congresos científicos sobre el tema. No hay por qué pensar que la extinción de los dinosaurios debió obedecer a una causa única, es posible que se hayan conjugado varios factores, quizás si todos ya descubiertos o quizás algunos no hayan sido aún imaginados. 28 Las explicaciones científicas pueden clasificarse en aquellas que apelan a factores internos, propios de la biología de los dinosaurios, y las que apelan a factores externos, y estas últimas se pueden dividir en endógenas (causas terrestres) y exógenas (causa externa a nuestro planeta). De acuerdo a la rapidez de la extinción se clasifican en hipótesis catastrofistas (extinción súbita) y gradualistas (proceso de extinción gradual). El modelo gradualista de extinción, postula un lento declive debido a cambios climáticos y de vegetación a largo plazo, de manera que los hábitat subtropicales fueron reemplazados por enormes bosques templados, originándose de esa forma en las estaciones, extensas diferencias climáticas. Los cambios ambientales habrían favorecido a los mamíferos y aves. En favor del modelo gradualista se aportan pruebas paleontológicas y estratigráficas. El principal argumento en apoyo del modelo gradual es que hacia fines del Mesozoico los climas estaban cambiando lentamente, tal vez como consecuencia de la variación del nivel del mar, y había desaparición de hábitats adecuados. Numerosos paleontólogos y geólogos aceptan esta conclusión, porque estudios detallados realizados en ciertas cuencas sedimentarias parecen demostrar una decadencia de los dinosaurios a largo plazo, así como la de muchos otros grupos que desaparecieron en la misma época, entre ellos pterosaurios, grupos de aves, mamíferos, plesiosaurios, ictiosaurios, mosasaurios, ammonites y belemnites. Apoya a esta teoría la evidencia de que subieron los niveles del mar hacia el final del Cretáceo, inundando zonas costeras, y los 29 climas se habrían hecho más templados. Leigh Van Valen y Robert Sloan han señalado que la exuberante vegetación subtropical de la época de los dinosaurios pareció dar paso a los bosques templados de coníferas en el transcurso de unos 5 a 10 millones de años, coincidiendo con la decadencia de los dinosaurios y la prosperidad de los mamíferos. Robert Sloan y Robert Sullivan plantean que la declinación de los dinosaurios, comenzó gradualmente antes del fin del Cretáceo, y que se produjo un lento aumento de las tasas de extinción de los vegetales en el Hemisferio Norte, debido a un enfriamiento climático. Un estudio realizado en 1987 por Robert Sullivan pareció confirmarlo a escala global. Descubrió que la diversidad de los dinosaurios disminuyó desde 16 familias a 9 durante los diez últimos millones de años del Cretáceo. Sin embargo, sus conclusiones se han criticado debido a que no se puede hacer una datación tan exacta como la que señala, la correlación mundial es muy insegura y tampoco se puede establecer con certeza la cantidad de especies presentes. En el área de Hell Creek, al noroeste de Montana, Robert Sloan, de la Universidad de Minnesota, con un grupo de paleontólogos, describieron en 1986 una comunidad de mamíferos de aspecto paleoceno que existió entre 40.000 y 10.000 años antes del paso del Cretáceo al Paleoceno. Efectuaron recuentos basados en décadas de recolección de huesos y dientes de dinosaurios y mamíferos por tonelada de rocas o número de especies diferentes por metro cúbico. Sus gráficos, realizados a partir de restos bien datados, parecían 30 demostrar que al menos en esa zona los dinosaurios experimentaron una lenta decadencia a lo largo de unos ocho millones de años, mientras simultáneamente se expandían los mamíferos. Sin embargo, trabajando sobre miles de restos de huesos de dinosaurios del mismo lugar, Peter Sheenan, del Museo Público de Milwakee y David Fastovsky, de la Universidad de Rhode Island, llegaron a la conclusión opuesta: según ellos, los dinosaurios habrían prosperado hasta el final. El modelo catastrofista de extinción, explica la desaparición de los dinosaurios como resultado de los efectos secundarios de un cambio súbito, lo cual implicaría un episodio de extinción de menos de un año de duración. En favor del modelo catastrofista están los altos niveles de iridio en una delgada capa de arcilla en el límite C/T en al menos 50 localidades a través de todo el mundo, en sedimentos depositados tanto en el mar como en ríos y lagos. La época en que se depositó el iridio no puede establecerse con una precisión mayor a 500.000 años. Algunos grupos fósiles, como el plancton marino, presentan una extinción repentina en el límite. Sobre la huella del iridio existe una "huella de helechos", lo cual demuestra la desaparición de las plantas angiospermas, seguida por una difusióninicial de los helechos y luego, aparentemente años después, la recuperación de las angiospermas. Es lo que ocurre debido a la formación de un manto global de polvo estéril, y posterior germinación gradual de esporas y semillas enterradas. Este fenómeno se observa tras las erupciones volcánicas y también podría esperarse que ocurriera luego del impacto de un gran meteorito. Otras pruebas del modelo 31 catastrofista son la existencia de esférulas cristalinas, consecuencia de la fundición de los materiales y los granos de cuarzo golpeado. Tales estructuras pueden estar indicando un gran impacto, o pueden ser la lógica consecuencia de erupciones volcánicas en gran escala. En 1984, Dale Russell, del Museo Nacional de Ciencias Naturales de Ottawa, Canadá, calculó globalmente los cambios en la diversidad de los dinosaurios, sugiriendo que su desaparición fue un acontecimiento repentino, porque mediante cálculos en las cifras globales de diversidad de dinosaurios encontró que la diversidad se mantuvo hasta el final del Cretáceo, sin la menor señal de disminución que cabría esperar si la desaparición hubiese sido gradual. Si consideramos que la extinción de los dinosaurios coincide con la desaparición masiva de muchos otros tipos de organismos, solamente pueden considerarse seriamente las hipótesis que buscan una alteración a nivel mundial, que pudo haber sido gradual o catastrófica, y en este último caso de origen terrestre o extraterrestre. Basadas en una gran cantidad de datos disponibles y correlacionados con la ayuda de computadoras, las últimas teorías son de este tipo. Sin embargo, la principal dificultad que enfrentan las hipótesis catastrofistas son las de manifestar la selectividad de las extinciones. 32 ¿Por qué desaparecieron la mayoría de los reptiles? ¿Por qué afectó a todos los reptiles que andaban erguidos?... Sin embargo la extinción también afectó a un considerable número de animales que habitaban en los océanos. Esa extraña contradicción había que encontrarla en un evento muy distinto a todas las teorías actuales. Basándome en la teoría de Walter Álvarez, comencé a buscar información sobre la acción de los cráteres producidos por el impacto de meteoritos dispersos por la superficie del planeta… 33 Cráteres producidos por impacto de meteoritos Los meteoritos pequeños, que son mucho más frecuentes que los grandes, suelen producir cráteres insignificantes y pocos daños. El meteorito Claxton (Georgia), por ejemplo, que mide 10 centímetros de largo y es uno de los pocos cuyo camino se ha cruzado con el de la civilización, sólo produjo un rasguño en un buzón antes de quedar enterrado en el suelo a una profundidad de 28 centímetros (3). Los meteoritos de este tipo, con poca masa, se frenan al penetrar el la atmósfera, disminuyendo su velocidad hasta la de caída libre de un cuerpo. Los meteoritos grandes, en cambio, apenas se frenan al atravesar la atmósfera, por lo que pueden llegar al suelo con velocidades mayores (decenas de km/s). El cráter Meteoro, en el norte de Arizona, es un excelente ejemplo de lo que un impacto de este tipo puede producir. Desde el punto de vista geológico, es reciente (50.000 años). Tiene 1.250 metros de de diámetro (4.100 pies), 170 metros de profundidad (560 pies), como un edificio de unos 60 pisos, y casi 5 km de perímetro (más de 3 millas). En la zona se han encontrado numerosos fragmentos del meteorito metálico Canyon Diablo, responsable de la formación del cráter. Los más pequeños son diminutas partículas, y los de mayor tamaño pesan más de 1.000 libras: más de 30 toneladas de metal en total. 34 El meteorito metálico Canyon Diablo produjo una gran explosión al chocar con el suelo. Sedimentos de la llanura y gran parte del meteorito quedaron vaporizados en una fracción de segundo. Los pequeños fragmentos del meteorito que sobrevivieron al brutal choque, se mezclaron con los sedimentos comprimidos y expulsados del cráter en expansión. Parte de los materiales expulsados, de grano fino, cayeron a cierta distancia alrededor del cráter, mientras que los bloques de mayor tamaño quedaron volcados cerca del borde del cráter, del que habían sido arrancados. Una nube de vapor se elevó desde la cavidad abierta. Pocos minutos después, la nube comenzaba a dispersarse y los fragmentos expulsados sembraban los alrededores del cráter. En los impactos de grandes proporciones se produce una fusión masiva de materiales, que salpican los alrededores en forma de gotas fundidas. Según la proporción de vidrio y agua que contengan, estas gotas reciben el nombre de tectitas, cristitas, o, genéricamente, bolitas de fusión por impacto. En la Tierra hay varias zonas de gran tamaño en las que se encuentran tectitas. Algunas se extienden incluso sobre varios continentes. En muchos casos, los cráteres asociados con las zonas de tectitas han quedado ocultos por acontecimientos geológicos posteriores, con lo que las tectitas son el único indicio disponible de esos impactos antiguos. 35 Los meteoritos, se supone que proceden de los asteroides, y por tanto, los impactos se suelen atribuir al choque de asteroides, aunque algunos podrían haber sido producidos por cometas. Algunos científicos creen que la explosión que tuvo lugar en 1908 en Tunguska, Siberia, fue producida por un cometa. Los relatos de los testigos describen la caída de un meteoro, un rugido ensordecedor, una fuerte onda de choque y un gran incendio en la región del impacto. Las exploraciones posteriores de la zona incendiada permitieron comprobar que los árboles habían sido derribados en un radio de 32 kilómetros (20 millas). Los troncos apuntaban radialmente a una zona central, indicando que allí tuvo lugar una gran explosión. De todos modos, no se encontró resto meteorítico alguno, por lo que se supone que un asteroide poco resistente hizo explosión en la atmósfera antes de que pudiera llegar al suelo. A lo largo de los tiempos geológicos han tenido lugar sucesos incluso más catastróficos que el de Tunguska. El cráter Manicouagan de Canadá, por ejemplo, tiene 70 km de diámetro y fue producido por un gran impacto hace 210 millones de años. Hasta la fecha, se han identificado claramente 120 cráteres de impacto en la Tierra. El número de estructuras geológicas que podrían ser de origen meteorítico es mucho mayor. Probablemente, la mayor parte deben estar en el fondo del mar, ya que el 70 por ciento de la corteza terrestre está cubierto por los océanos. Existen pruebas que al final del periodo Cretácico, hace 65 millones de años se produjo un impacto de grandes 36 proporciones. Al mismo tiempo, se produjo la extinción de los dinosaurios y de muchos otros grupos de plantas y animales. Los materiales expulsados durante el impacto se encuentran dispersos por toda la Tierra. Según parece, produjo grandes incendios. Luego provocó un descenso de las temperaturas durante cierto tiempo, un prolongado efecto invernadero y lluvia ácida. Científicos de la Universidad de Arizona descubrieron en la península del Yucatán, en México, el cráter producido por el impacto, de unos 180 km de diámetro. Su nombre, Chicxulub, significa cola del diablo en lengua Maya. Todos estos estudios, y los datos obtenidos mediante las naves automáticas enviadas a otros objetos que orbitan alrededor del Sol, indican que los impactos son el principal proceso geológico que tiene lugar en nuestro sistema solar. La relación observada entre algunas extinciones y los grandes impactos hace sospechar que han influido profundamente en la evolución biológica y geológica de la Tierra. Además, el estudio de este tipo de fenómenos debería ayudarnos a entender las consecuencias ambientales que podría tener la actividad industrial de los tiempos modernos: la lluvia ácida y el efecto invernadero, por ejemplo.La mayor parte de los meteoritos que caen a la Tierra (~93%) son condritas o acondritas (meteoritos rocosos). Los meteoritos metálicos son relativamente escasos (~6%). Los más raros son los palasitos y mesosideritos, híbridos de metal y roca (~1%). 37 El estudio estadístico de la frecuencia anual de caída de los diferentes tipos de meteoritos en una zona del tamaño de Arizona sugiere que caen aproximadamente 17 meteoritos con un peso >0,1 kilogramos (0,22 libras). Dos o tres pesan >1 kilogramo (2,2 libras), con un tamaño parecido al de un puño. Cada 2 o 3 años cae un meteorito de >10 kilogramos (22 libras). A lo largo de un siglo, por tanto deben caer en Arizona unos 240 meteoritos >1 kilogramos. Y desde 1687, fecha en que Father Kino llegó a la zona de Tucson, deben haber caído en Arizona unos 790 meteoritos >1 kilogramo. Pero sólo se han recuperado 32, y sólo en un caso (el Holbrook) se ha podido observar su caída. En Nuevo México, en cambio, se han encontrado 153 meteoritos, y se observó la caída de 3 de ellos. Setenta proceden de Roosevelt County, donde se da una serie de circunstancias que han favorecido la conservación y concentración de abundantes meteoritos. Las cifras sugieren que la mayor parte de los meteoritos caen sin que nadie se percate de ello, y quedan muchos por recuperar. Ya sabe: en Arizona hay muchos meteoritos esperando que algún alma curiosa se de cuenta de que están ahí. (meteorites.lpl.arizona.edu/craters-s.html) Los meteoritos que caen sobre los astros pueden tener dimensiones muy diferentes comprendidas entre la de ínfimos granos de polvo y la de asteroides de decenas de kilómetros. La energía cinética de un meteorito es tan 38 grande, que su disipación brusca contra el suelo provoca una fragmentación muy violenta, tal cual si explotara. Ha habido casos, cuando la masa del meteorito ha sido muy grande, en los que la lava procedente del interior irrumpe en la excavación y forma un lago que, al solidificarse, confiere al cráter un fondo llano. En razón de su forma, los cráteres de ese tipo se denominan circos. La extraordinaria potencia de esos proyectiles caídos del cielo queda fácilmente explicada por su velocidad (de 50.000 a 150.000 km/h) y por su masa. La combinación de estos dos parámetros se traduce en una energía cinética colosal: un meteorito de 250 m de diámetro llegado a 75.000 km/h libera tanta energía como el mayor terremoto o erupción volcánica que la historia de nuestro planeta conozca. Se ha demostrado experimentalmente que la forma de los cráteres es idéntica a la que resulta de la explosión en el suelo de un proyectil o de una bomba, o sea la de un tazón (la voz cráter viene del griego "vasija"). El cráter de impacto genera una serie de modificaciones sobre el paisaje producido por el violento suceso de colisión provocado, dando lugar a rocas modificadas llamadas brechas, y además arroja gran cantidad de material fundido en las inmediaciones del área. El papel de las atmósferas. En los planetas que tienen una estructura gaseosa, los cráteres son menos numerosos. Por una parte, la atmósfera frena tan violentamente a los meteoritos que éstos sufren un 39 calentamiento muy intenso (ablación). Su temperatura llega a millares de grados y puede dar lugar a tres fenómenos diferentes según sean la masa, la velocidad, la dirección y la forma del meteorito. Se puede originar una evaporación a gran altura, desintegración cerca del suelo, debida a la enorme diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del meteorito (en cuyo caso los fragmentos mayores proyectados en la dirección del suelo se comportan en el terreno como si fueran otros tantos meteoritos primarios); desgaste considerable durante la travesía de la atmósfera. En este caso puede llegar al suelo algo así como un bloque homogéneo, que si mide varios metros produce la desintegración explosiva ya señalada. Así, la presencia de atmósfera tiene como consecuencia la reducción del número y de las dimensiones de los meteoritos que llegan al suelo. Además, la atmósfera ejerce otras acciones que con el tiempo borran las huellas dejadas en el suelo por estos impactos. Se trata de la erosión, que puede revestir muchas formas: aguas corrientes, viento, congelación y descongelación del suelo, actividad biológica, etc. Todo ello concurre a colmar las depresiones de los cráteres y a desgastar la muralla de los circos. 40 Cráteres en los planetas En Mercurio En el planeta Mercurio se ha podido observar que carece prácticamente de atmósfera y, por consiguiente, su suelo presenta un aspecto que en nada difiere del de la Luna: la superficie de Mercurio está enteramente salpicada de cráteres de impacto. En Marte Marte tiene una atmósfera tan tenue que ha podido ser franqueada por un importante número de meteoritos proporcionalmente menor que los que han acribillado el suelo lunar, pero mayor, que el de los que han caído sobre la Tierra en el mismo tiempo. Por otra parte, por tenue que sea su atmósfera, ella ha ejercido durante millones de años una acción erosiva que ha colmado muchos cráteres menores y desgastado las murallas de los mayores. El suelo marciano conserva actualmente no pocos cráteres, pero no está salpicado enteramente como la Luna o Mercurio. 41 En la Tierra Pese a su atmósfera mucho más densa que la de Marte, la Tierra no ha escapado al bombardeo meteorítico. Suponiendo que en promedio pasen 10.000 años entre la caída de 2 meteoritos capaces de excavar un cráter de 750 m de diámetro, desde hace 4.000 millones de años terrestres han debido caer unos 400.000. Y teniendo en cuenta que los mares ocupan las siete décimas partes de la superficie del globo, sólo en los continentes deben existir unos 120.000 cráteres de impacto de más o menos 750 m de diámetro. De ellos han sido inventariados unos centenares presuntamente meteoríticos, entre los cuales cerca de 170 lo son ciertamente o con mucha probabilidad. El más conocido en el Cráter Barringer, en Flagstaff, Arizona. El mayor de todos se encuentra cerca de la ciudad de Astaná, Kazajistán, que mide 350 km. de diámetro. La Tierra continúa hallándose expuesta a la caída de cuerpos celestes bastante grandes, pero la probabilidad matemática es tanto menor cuanto mayor sea el meteorito. En 1972 un cuerpo de cerca de 4.000 toneladas inició su caída a la Tierra y penetró en la atmósfera el10 de Abril. Afortunadamente, en razón de su trayectoria rasante y de su velocidad, conservó bastante energía cinética como para sustraerse a la atracción terrestre y desapareció de nuevo en el espacio tras haber sobrevolado Montana a unos 60 km de altitud. El peligro más importante lo representan los asteroides cercanos a la Tierra cuya órbita se halla sujeta a 42 deformaciones que bien pudieran provocar una colisión en un futuro más o menos lejano. (http://es.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%A1ter_de_impacto) Las colisiones contra nuestro planeta han jugado un papel relevante en el modelado de la evolución planetaria. Unos pocos ejemplos: El calor generado por los impactos se supone que contribuyó a la desgasificación y deshidratación de la temprana corteza terrestre rica en volátiles, favoreciendo así la formación de las primitivas atmósfera e hidrosfera; grandes impactos pueden haber participado en la ruptura de determinadas áreas corticales, contribuyendo a la apertura de las zonas de rifts oceánicos y posiblemente a la formación de corteza continental anómala como es el caso de Islandia; los anillos y las zonas elevadas centrales de disparejas estructuras de impacto en depósitos sedimentarios han servido de reservorios de petróleo y gas susceptibles de ser explotados y también de grandes mineralizaciones de cobre-níquel como la Cuenca de Sudbury en Canadá, que están relacionados con el gigantesco impacto que tuvo lugar en el Precámbrico; los impactosen la primitiva Tierra, particularmente por cometas, pueden haber aportado los compuestos orgánicos necesarios para el comienzo y evolución de la vida; un número importante de extinciones de plantas y animales a través de toda la historia geológica de nuestro planeta están ligadas a efectos globales resultantes, entre otras causas, de grandes impactos meteoríticos. 43 Los cráteres también son indicadores de la “energía” de un cuerpo planetario. Así la Luna, sin actividad geológica, no dispone de energía suficiente para remodelar su superficie por lo que permanece intensamente craterizada. Por el contrario, nuestro planeta ha sido capaz, gracias a la actividad geodinámica interna y externa, de modificar sus rasgos corticales, por lo que muchísimas estructuras colisionares han desaparecido. Por último, decir que algunos cráteres (de impacto) en Marte, constituyen zonas privilegiadas de exploración geológica y astrobiológica. No es casualidad que el robot Spirit haya “amartizado” precisamente en esta zona. Por término medio, una vez cada pocos cientos de años la Tierra es alcanzada por un objeto de unos 70 metros de diámetro; cada diez mil años nos golpea un objeto de unos 200 metros, y cada millón de años se produce el impacto de un cuerpo de más de 2 km de diámetro. Por último, cada 100 millones de años tiene lugar una catástrofe como la que sucedió, en el límite K-T, cuando se produjo el choque de un cuerpo de unos 10 km de diámetro o más contra nuestro planeta, al que se ha responsabilizado de la gigantesca estructura de impacto de Chicxulub, en el Golfo de México. Teniendo en cuenta que los meteoritos pueden alcanzar la Tierra con velocidades de más de 70 km/s, la energía cinética del impactor puede ser de 620.000 cal/g. La reducción de la energía cinética y potencial del meteorito durante su descenso suele ir acompañada de un incremento de la energía térmica del aire de alrededor, parte de la cual se transfiere a la superficie del meteorito. Esta fracción depende de la forma y velocidad de caída y de la altitud en que se encuentra el impactor. El calor se transmite del aire caliente 44 al cuerpo por conducción y convección e incrementa su temperatura superficial que puede ser estimada en 273ºk (0ºC) cuando llega del espacio. El meteorito está frío cuando impacta contra el suelo y no se conocen casos, hasta el momento, de meteoritos que nada más caer no puedan mantenerse entre las manos. Si toda la energía cinética que lleva consigo el meteorito se transformara en energía térmica, éste podría vaporizarse en su totalidad. Además de esta vaporización debida a la transformación de energía cinética en térmica, también se estima que durante su entrada en la atmósfera se pierde aproximadamente entre 1 y 4 mm por segundo de material. Esto significa, para velocidades de entrada de unos 10 km/s, que la pérdida total puede, dependiendo evidentemente de su tamaño, alcanzar hasta el 100% del meteorito. Todas estas consideraciones son cruciales antes de abordar la investigación geológica de los resultados de los impactos. El primer cráter en laTierra que fue ampliamente aceptado como de tipo meteorítico, no sin dificultades, fue el “Barringer Meteor Crater” alrededor del cual se encontraron fragmentos meteoritos. En la actualidad, se han identificado alrededor de 170 estructuras de impacto. (http://www.unb.ca/passc/Impact Database/index.html), con diámetros de unas decenas de metros hasta cientos de kilómetros. En España no existen estructuras confirmadas de impacto y hasta el momento, la única capa del registro sedimentario de España para la cual se ha demostrado de forma inequívoca su relación con un impacto meteorítico es la capa de arcilla del límite Cretácico-Terciario (Díaz et al. 2002). 45 Otros resultados verificables en el registro geológico, además de la formación de cráteres de impacto, implican: 1) La generación de nuevas fases minerales, como polimorfos de alta presión (ej. coesita), debidos a la transformación de minerales preexistentes en las denominadas “target rocks” (rocas afectadas por el impacto). 2) La formación de auténticas rocas de impacto “impact melts”, que reciben distintas denominaciones (impactitas, suevitas...). 3) La existencia de anomalías (Muñoz-Espadas et al., 2003) en determinados elementos comunes en los meteoritos y escasos en la corteza, como por ejemplo el iridio. 4) La presencia de gases atrapados en el interior de fulerenos cuya signatura isotópica es extraterrestre. 5) el desarrollo de texturas de impacto a micro impactos meteoríticos. (http://www.rsef.org REF Abril-Junio 2005) 46 Algunos cráteres… Este es el cráter del meteorito Barringer en Arizona. Su diámetro es de 1.2 kilómetros y tiene 49.000 años de edad.(Cortesía de D. Roddy and LPI) Este es el cráter Wolfe Creek en Australia. Está parcialmente enterrado bajo la arena. El borde del cráter se eleva hasta 25 metros (82 pies) desde el borde de la tierra y su profundidad es de 50 metros (164 pies) por debajo del borde.(Cortesía de V. L. Sharpton, LPI) Estos son los cráteres gemelos, Clearwater del Este y Clearwater del Oeste, en Quebec, Canada. Se formaron al mismo tiempo por dos diferentes meteoritos probablemente relacionados entre sí. Esto no es común que suceda en la Tierra. El más grande, Clearwater del Oeste (izquierda) muestra una serie de islas que poseen un diámetro de 10 kilómetros (6 millas). Estas forman una zona de elevación que está cubierta por fundiciones del impacto. El pico central 47 del lago Clearwater del Este (derecha) está sumergido. (Cortesía de NASA/LPI) Este es el cráter Roter Kamm en el Sur-Este de Africa, en el desierto de Namibia. Los científicos creen que un meteorito chocó contra esta zona hace aproximadamente 5 millones de años. El fondo del cráter está cubierto por dunas de arena.(Cortesía de W. U. Reimold and LPI) Esta es una imagen de un radar espacial del cráter Roter Kamm. Los datos fueron recopilados por el instrumento Spaceborne Imaging Radar-C/X-Band Synthetic Aperture Radar (SIR-C/X-SAR), a bordo del transbordador espacial Endeavour el 14 de Abril de 1994. El área que aparece es de aproximadamente 25.5 kilómetros (15.8 millas) por 36.4 kilómetros (22.5 millas).(Cortesía de NASA/JPL) La fuente de este material es Windows to the Universe (Ventanas al Universo) En http://www.windows.ucar.edu/ de University Corporation for Atmospheric Research (UCAR). Ventanas al Universo® es una marca registrada de UCAR 48 Fotografía batimétrica del impacto del Yucatán. (Como se puede observar el impacto tiene un pequeño desplazamiento, estimado en 30 º) Podría seguir añadiendo una importante suma de informes extraídos de Internet que hablan sobre los meteoritos y sus efectos, no obstante cabe resaltar: a) Que la devastación por impacto, es proporcional al volumen del meteoro. b) Que los grandes impactos pueden haber participado en la ruptura de determinadas áreas corticales. Lo que significa, que un impacto 49 suficientemente grande podría generar una fractura brutal en la corteza terrestre, fisuras, fallas, hendiduras, etc. C) Que la destrucción producida por el impacto, siempre es regional. El impacto procedente de un meteoro que dejó su cráter en el Yucatán, tiene una superficie similar a Cataluña, o a Galicia. Si tomamos un globo terráqueo de tamaño estándar y buscamos cualquiera de las dos regiones, veremos, que con la superficie de la punta de un alfiler, es suficiente para ocupar su extensión y posición. Por lo que resulta una exageración pensar en la repercusión global, que según la teoría de Walter Álvarez, se produjo en la Tierra. Puestos a poner ejemplos, podría imaginarme un pequeño grano de arena de cualquier playa, golpeando un balón. Una destrucción masiva en el lugardel impacto que afectaría con una erosión geológica y un aumento térmico devastador en toda su extensión, pero “insignificante” desde el punto de vista planetario. 50 Realmente tuvo que haber algo mucho más determinante y preciso para que sin hacer desaparecer la totalidad de la vida en el planeta acabara con una época para dar paso a otra. 51 2ª parte. La Tierra Las órbitas de los planetas son elipses con el Sol en uno de sus focos, aunque todas excepto las de Mercurio y Plutón son casi circulares .Todas las órbitas de los planetas se hallan aproximadamente en el mismo plano (llamado la eclíptica y definido por el plano de la órbita terrestre). La eclíptica está inclinada sólo 7 grados respecto al ecuador del Sol. La órbita 52 de Plutón es la más desviada respecto al plano de la eclíptica con una inclinación de 17 grados. El diagrama muestra los tamaños relativos de las órbitas de los planetas desde un punto algo por encima de la eclíptica (de ahí su apariencia no circular). Todos ellos se desplazan en el mismo sentido (contrario a las agujas del reloj mirando hacia abajo desde el polo norte solar); todos excepto Venus y Urano que giran también sobre si mismos en el mismo sentido. http://www.astrored.net/nueveplanetas/home/overview.html El elegante período de rotación de 24 horas de la Tierra es una de las características que hacen que en nuestro planeta exista la vida, permitiendo que la mayoría de las regiones de la Tierra se mantengan a una temperatura agradable y cómoda, al estar bañadas de luz solar durante el día y oscuridad durante la noche. Cada planeta del sistema solar tiene su propia velocidad de rotación. El minúsculo Mercurio, ardiendo muy cercano al Sol, demora 59 días terrestres para girar sólo una vez. Venus, el segundo planeta, gira una vez cada 243 días terrestres. De hecho, Venus gira hacia atrás desde la dirección de su órbita alrededor del Sol, al igual que Urano y el minúsculo Plutón. Urano incluso se acuesta durante su jornada laboral, 53 girando con su eje de rotación apuntando casi directamente hacia el Sol. ¿Por qué giran la Tierra y los demás planetas? Para responder a esta pregunta, nos será útil comprender cómo se formó nuestro Sistema Solar. Hace casi cinco mil millones de años, nuestro Sistema Solar tuvo sus comienzos como una vasta nube de polvo y gas. La nube comenzó a contraerse, aplanándose hasta convertirse en un gigantesco disco que giraba más y más rápido, de manera similar a una patinadora, que acerca sus brazos al cuerpo para girar con mayor rapidez. El Sol se formó en el centro, y el gas y el polvo turbulentos en el resto del disco giratorio se agruparon para producir los planetas, las lunas, los asteroides y los cometas. La razón por la cual tantos objetos están en órbita alrededor del Sol en casi el mismo plano (llamado eclíptico) y en la misma dirección es porque todos se formaron a partir de este mismo disco. Mientras se formaban los planetas, había poca tranquilidad en nuestro Sistema Solar. Con frecuencia chocaban entre sí trozos de materia de todo tamaño, y se quedaban pegados entre sí o se tocaban apenas, quitándose pedazos y haciéndose girar aún más. A veces, la gravedad de los objetos más grandes capturaba los más pequeños dentro de su órbita. Esto podría ser una manera en que los planetas obtenían sus lunas. Los científicos piensan que un objeto grande, tal vez del tamaño de Marte, chocó con nuestro joven planeta, quitando un trozo de material que con el tiempo se convirtió en 54 nuestra Luna. Este choque hizo girar a la Tierra a una velocidad incluso más rápida. Los científicos estiman que un día en el primer período de vida de la Tierra sólo duraba unas 6 horas. La Luna se formó mucho más cerca de la Tierra de lo que está hoy en día. A medida que gira la Tierra, la gravedad de la Luna hace que los océanos parezcan subir y bajar. (El Sol también hace esto, pero no tanto.) Hay un poco de fricción entre las mareas y la Tierra que gira, causando que la rotación disminuya un poquito su velocidad. A medida que la Tierra disminuye su velocidad, permite que la Luna se aleje un poco más. Podemos usar relojes atómicos extremadamente precisos para medir exactamente cuánto está disminuyendo la velocidad de la rotación. Dentro de cien años, un día tendrá unos 2 milisegundos más que hoy en día. Dos milisegundos significa 1/500 de un segundo, o aproximadamente el tiempo que demora un automóvil que viaja a 55 mph desplazarse 2 pulgadas-en otras palabras, mucho menos que un abrir y cerrar de ojos. En realidad sólo hay un planeta que realmente gira a la inversa que los demás: Venus. 1) Resulta que Venus tiene un periodo orbital de 225 días terrestres, pero su periodo de rotación es más lento, de sólo 243 días... lo cual provoca que para un observador en la superficie del planeta el efecto visible sería ver que el sol 55 avanza "en sentido opuesto" a como lo hace en el resto de los planetas, en un largo día de 143 días terrestres. Venus rota con tal lentitud que aún para un observador externo (por ejemplo un astrónomo midiendo su rotación desde aquí en la Tierra) parecerá que está girando lentamente en sentido opuesto al resto de los planetas, razón por la cual se conoce a su movimiento de rotación como "Retrógrado". ¿Pero por qué Venus rota de forma retrógrada?... Nadie lo sabe con certeza absoluta, aunque la teoría más aceptada es que en el violento pasado del Sistema Solar, cuando apenas se estaba formando y los planetas eran impactados constantemente con otros objetos: Meteoritos, cometas, planetoides incluso, un objeto bastante grande golpeó a Venus en tal ángulo que detuvo casi por completo su rotación sideral, haciendo que como resultado, terminara poseyendo una duración más larga que su propio ciclo de traslación. Pero Venus no es el único caso de "rotación rara" en el Sistema Solar: 2) Mercurio es también un caso extraño, debido a que su órbita en realidad es bastante pequeña y muy excéntrica (es decir: el Sol está claramente "fuera del centro" de la órbita): Resulta que Mercurio tiene un día sideral de casi 56 días terrestres, y una órbita de 88 días. Esto significa que un día completo en Mercurio (día y noche) dura más de medio año del planeta y, como consecuencia de eso y la excentricidad de su órbita, hay ciertos días al año en que la velocidad de rotación del planeta excede la de traslación provocando que en aquellas partes del planeta, un observador, vería el sol "detenerse" cerca del cenit, retroceder un hasta volverse a poner por donde salió (como si el planeta tuviera una 56 rotación retrógrada), y luego volver salir para continuar su movimiento normal. 3) Urano, que es otro planeta a veces considerado "retrógrado". Resulta que el eje de rotación de Urano está increíblemente inclinado: más de 97 grados respecto al plano de su órbita... eso es, literalmente, decir que el planeta está "acostado y un poco patas para arriba". Esto hace que el día en Urano sea realmente raro: En sus polos se alternan un largo periodo de unos 42 años de luz y otro de 42 años de noche... pero lo más espectacular sucede cerca del ecuador del planeta, ya que ahí sí hay ciclos de día y noche pero con una peculiaridad única: Durante ciertas partes del año el ciclo de día y noche se sucede rápidamente, de forma casi normal, pero en otras partes (cuando alguno de los polos es el que está apuntando hacia el Sol), el día se parece mucho al los días de los polos aquí: el sol permanece en el cielo y muy cerca del horizonte casi todo el tiempo para ponerse sólo un par de horas antes de volver a salir. Eso se debe a la posición relativa de Urano respecto al Sol. Pero ojo: el planeta sólo se puede considera que tenga una rotación retrógrada en función de cuál de sus polos es denominado"sur": La Asociación Internación de Astrónomos considera que el polo sur de un planeta es el que absolutamente apunta siempre hacia abajo del plano del Sistema Solar, en cuyo caso, su giro sí sería retrógrado dado que está inclinado a más de 90 grados. Pero también se suele usar la "convención 57 de la mano derecha" para definir cuál es el polo norte de un cuerpo... en cuyo caso, aún con esa inclinación, el movimiento de Urano sería "normal". Es, en este caso, cuestión de pura convención... Ahora bien, ¿por qué está tan inclinado Urano? Al parecer exactamente por la misma razón que Venus tiene un giro retrógrado: “algo” muy grande (más o menos del tamaño de la Tierra), lo golpeó durante su formación y lo dejó así... "caído de lado". El eje de rotación de la Tierra está inclinado 23º 26' con respecto a la perpendicular a la eclíptica (el plano que contiene la órbita terrestre). El hecho de que el eje terrestre esté dirigido (en el transcurso de unos pocos meses o años) hacia prácticamente el mismo punto sobre la esfera celeste, es una consecuencia de la conservación del Momento angular de la Tierra. La rotación de la Tierra causa un aplastamiento polar y un hinchamiento ecuatorial de la Tierra. La Tierra está achatada por los polos, y la atracción de gravedad varía con el cuadrado de la distancia entre las masas (entre los centros de masa del Sol y de la Tierra). La consecuencia es que la atracción del sol sobre el hinchamiento ecuatorial es un poco más fuerte en el lado del hinchamiento más próximo del sol que en el lado más lejano. Si la Tierra no estuviera inclinada no existirían los equinoccios (ni los solsticios) porque el plano del ecuador coincidiría con el plano de la órbita: serían lo mismo. 58 Viviríamos una misma estación durante el año, es decir, habría un mismo clima equilibrado. Como el eje de la Tierra está inclinado, una mitad del hinchamiento ecuatorial se sitúa de un lado de la elíptica y la otra mitad del hinchamiento del otro lado. Durante los equinoccios, las hinchazones de cada lado de la eclíptica están a la misma distancia del sol y este no produce una torsión. En cambio, todo el resto del tiempo, y sobre todo en los solsticios, la hinchazón de uno de los lados de la eclíptica no se encuentra a la misma distancia que la hinchazón del otro lado. Como consecuencia aparece una torsión creado por el sol. Esa torsión provoca el movimiento de precesión de la Tierra. 59 Arriba, movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol. Abajo, debido al movimiento de precesión el eje de la Tierra no está fijo sino que se desplaza en el espacio sobre un cono imaginario (cono de precesión). El fenómeno es idéntico al que tiene lugar en una peonza cuyo eje de rotación no coincide con la vertical. 60 Estructura interna de la Tierra. Desde que se iniciaron los estudios acerca del interior de la Tierra se han propuesto numerosos modelos para explicar la estructura interna de la misma. Todos ellos se basan esencialmente en una estructura concéntrica constituida por tres capas principales, la corteza terrestre o capa más externa, el manto o capa intermedia y el núcleo interno. En todos los modelos propuestos el elemento común es el núcleo terrestre, que la mayor parte de los autores, consideran constituido por una aleación de hierro y níquel. En cuanto a la constitución del manto y de la corteza terrestre hay notables diferencias entre los modelos que han sido propuestos por los diversos autores que han tratado el tema en muchas ocasiones. 61 La estructura interna de la Tierra. En el esquema se exponen distintas interpretaciones de la estructura interna de la Tierra, las debidas a Goldschmidt (1922), Washington (1925), Buddington (1943) y Bullen (1953). Núcleo terrestre Es la capa más interna de la Tierra, extendiéndose desde la discontinuidad de Gutenberg, 2.900 km de profundidad, hasta el centro del globo terrestre. El núcleo representa aproximadamente el 14 % del volumen de la Tierra y el 31 a 32 % de su masa. 62 Los datos más recientes sobre el comportamiento sísmico del núcleo permiten suponer que está formado por dos partes claramente diferenciadas, el núcleo externo y el núcleo interno. El primero se extiende desde 2.900 km de profundidad (discontinuidad de Gutenberg) hasta 5.100 km (discontinuidad de Wiechert). Las características sísmicas del núcleo externo, especialmente la no transmisión de las ondas S a su través, hacen suponer que se comporta como un líquido (para numerosos autores sus materiales estarían en estado de fusión). El núcleo interno se extiende desde 5.100 km de profundidad hasta el centro de la Tierra. Acerca de la composición de los materiales del núcleo terrestre se han elaborado numerosas hipótesis. En la actualidad, la mayoría de los geólogos y geofísicos consideran que el núcleo es esencialmente metálico, y que está constituido por hierro, con cantidades menores de níquel y mucho menores aún de silicio metálico, azufre y carbono, formando estos dos últimos sulfuros y carburos metálicos respectivamente. La hipótesis de una composición esencialmente férrica se basa en el hecho de que el hierro es uno de los elementos pesados de mayor abundancia en el sistema 63 solar y su preponderancia en los meteoritos metálicos o sideritos. El núcleo metálico sería el principal factor estructural del campo magnético terrestre, al imantarse por inducción debido a las corrientes eléctricas que circulan en el núcleo externo y en las capas profundas del manto. La densidad de los materiales del núcleo, teniendo en cuenta la hipotética composición expuesta y las velocidades de transmisión de las ondas sísmicas a través del mismo, oscilará entre 10, en sus zonas más externas, y 13,6 en sus zonas más internas. Sobre las condiciones termodinámicas de los materiales del núcleo se tienen pocos datos, pero se admite que las presiones alcancen valores de varios centenares de miles de atmósferas y las temperaturas sean del orden de algunos miles de grados centígrados, como máximo 4.000 a 5.000°C. Manto Se trata de una capa intermedia dispuesta inmediatamente encima del núcleo, que se extiende desde unos 2.900 km de profundidad (discontinuidad de Gutenberg) hasta la discontinuidad de Mohorovicic, 64 que la separa de la corteza terrestre. Por consiguiente, su espesor será de poco menos de 2.900 km. El manto representa aproximadamente el 83 % del volumen del globo terrestre y el 65 % de su masa. La existencia de una discontinuidad de segundo orden a 700 km de profundidad permite suponer que el manto presente dos zonas, el manto externo desde la discontinuidad de Mohorovicic hasta los 700 km de profundidad (discontinuidad de Repetti), y el manto interno, desde esta última discontinuidad hasta la de Gutenberg, a 2.900 km de profundidad. Esquema mostrando las corrientes de convección del manto 65 La densidad de los materiales del manto oscilará entre 3,3 g/cm 3 en sus zonas más superficiales, hasta 5 a 6 g/cm 3 en sus partes más profundas. Sobre la composición de los materiales del manto se admite en general que está formado por rocas ultrabásicas que contienen grandes cantidades de olivino y piroxenos. El manto, especialmente en sus zonas más superficiales, presenta desde el punto de vista geológico gran importancia, pues con toda seguridad la corteza terrestre se formó por diferenciación a partir de los materiales del manto superior. Por otra parte, numerosos e importantes fenómenos geológicos que afectan a la corteza terrestre, como la orogénesis, el vulcanismo, los fenómenos sísmicos, etc., tienen su origen en el manto superior. La fuerza motriz que provoca los más importantes cambios en la corteza terrestre tiene su origen en el manto subcortical y se trata simplemente de las corrientes
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