En esta entrega, se explica a grandes rasgos la relación de fenómenos espaciales en la tierra, en particular en Yucatán, México, y sus catastróficas consecuencias en la vida de hace 66 millones de años, justo en el fin de la era Mesozoica y el inicio de la Cenozoica (límite de los períodos Cretácico-Paleoceno).
Geología espacial, meteoritos y la historia de la tierra
De las diversas ideas científicas sobre la génesis del planeta tierra, la teoría de su formación con los más sólidos elementos de prueba y datos duros ha permitido establecer, entre otras cosas, que la edad de la tierra es de aproximadamente 4 mil quinientos millones de años. De manera similar, los datos astronómicos recabados para determinar la edad del universo llevan a considerar recientemente que su edad es prácticamente del triple de la definida para nuestro planeta (13 mil seiscientos millones de años).
En lo que respecta al sol, su edad, aunque es virtualmente la misma que la de la tierra, se ha fijado en 4 mil seiscientos millones de años. En el registro de la información sobre el universo, su origen y su evolución, también existen muestras de cuerpos celestes que han sido sujetas de estudio y se han identificado como anteriores a la formación del sol, esto es, de carácter protoplanetario y que corresponden a meteoritos con edades superiores a las de nuestro sistema solar.
En este punto, con el fin de clarificar conceptos que podrían prestarse a confusión más adelante, es pertinente definir los términos asteroide, meteoroide, meteorito y cometa. El primero es todo aquel cuerpo de roca del sistema solar que transita orbitando al sol y cuyas dimensiones máximas son inferiores a las de un planeta y mayores a un fragmento de roca. Un fragmento de asteroide constituye un meteoroide. En el momento que alguno de estos ingresa a la atmósfera terrestre se denomina meteorito o aerolito. El meteorito que en su trayectoria dentro del espacio aéreo terrestre se llega a consumir totalmente debido a su ignición por fricción con el aire hasta su evaporación se conoce como una estrella fugaz; de otro modo su final ocurrirá por impacto en la superficie de la tierra o el mar. Los cometas, aunque tienen un pequeño componente rocoso -generalmente en su núcleo-, tienen como componentes principales hielo, polvo y gas congelado.
La mayoría de los asteroides proceden por lo común del cinturón de asteroides situado entre los planetas Marte y Júpiter. Estos orbitan alrededor del sol en geometrías elípticas de poca excentricidad, esto es, en trayectorias similares a las de los planetas. En contraste, los cometas viajan por el sistema solar de modo que en un extremo se acercan muchísimo al sol (por lo mismo en trayectorias de gran excentricidad).
Para entender mejor los procesos que moldearon la tierra y afectaron su evolución subsecuente, de inicio fue necesario observar y analizar todos aquellos planetas y sus satélites en su vecindad. A partir de ello, por ejemplo, se comprendió de inmediato la geometría particular de un rasgo ubicuo en la superficie de estos cuerpos y corresponde a marcas circulares de bordes bien definidos. Su génesis evidencian pasados impactos de asteroides en ellos y por tanto se denominan “cráteres de impacto”.
Luego, se buscaron los rasgos equivalentes en la superficie terrestre para tratar de establecer semejanzas y obtener definiciones y explicaciones determinantes en el avance del conocimiento de los fenómenos geológicos y biológicos terrestres vinculados a materiales procedentes del espacio exterior que alcanzaron aterrizar, aunque violentamente, en nuestro suelo.
Impactos de asteroides en el sistema solar
Entre los eventos atestiguados en nuestro tiempo desde finales del siglo XX hasta hoy, relativos al choque reciente de distintos cuerpos celestes y sus efectos por el impacto en los cuerpos planetarios adyacentes debemos recordar la más expuesta. Se trata de la grabación en tiempo real de múltiples impactos de los fragmentos de un cuerpo errante en la superficie de Júpiter, misma que se inicio con el doble impacto de sendos fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 del 16 de julio de 1994. En días subsecuentes se registraron varios impactos de fragmentos menores más.
Sin embargo, incidentes de este tipo no son singulares en el lapso referido (los últimos 50 años). Otros eventos son: el impacto de un meteoroide el 5 de marzo de 1979, también en Júpiter, el cual fue registrado en video por la sonda Voyager 1 en ruta a los confines del sistema solar desde el 5 de septiembre de 1977; en el mismo planeta el Impacto Wesley del 19 de julio de 2009; el 15 de octubre de 2021 se registró el más reciente impacto en Júpiter, lo que arroja un acumulado de 12 impactos en 43 años en Júpiter solamente.
En Marte se ubican dos cráteres de impacto gigantescos denominados Hellas Planitia, que junto con el cráter Utopia Planitia ahí mismo, constituyen las evidencias más grandes de impactos por asteroides del sistema solar. Asimismo, se tiene la hipótesis que otro rasgo fisiográfico de Marte (La Cuenca Polar Norte) podría constituir un impacto de tamaño planetario ocurrido hace 3 mil novecientos millones de años.
En lo que respecta al satélite terrestre, la luna, se ha identificado la huella de un impacto masivo: la “Cuenca de Aitken-Polo Sur”, con dimensiones de 2 mil quinientos kilómetros de diámetro y entre seis y ocho kilómetros de profundidad. El cráter, su anillo exterior, constituye el rasgo fisiográfico conocido como “Montañas de Leibnitz”, que puede verse desde La Tierra. En el mismo escenario, recientemente se ha presentado una hipótesis que abre el espectro de ideas sobre la génesis de la luna a partir del análisis de la petrografía de una muestra recolectada hace medio siglo por el astronauta Alan Shepard en la misión Apolo 14. Este hecho estaría vinculado con el fenómeno central de esta lectura: un singular impacto de meteorito de masa de tamaño subplanetario que involucraría a la tierra y su satélite en tiempos primitivos al tiempo de su conformación inicial (hace alrededor de 4 mil millones de años).
Luego de la breve exposición de algunos de los principales eventos de choque entre masas planetarias y asteroides es válido mencionar que, como tal, presenta varias peculiaridades dentro de nuestro sistema solar. Primeramente, constituye un fenómeno común a lo largo de la historia del universo; segundo, refleja el continuo del universo en el proceso de la estabilización o equilibrio entre sus partes; tercero, en buena parte su frecuencia de impacto en los planetas es función de las condiciones físicas de todos ellos (su ubicación, dimensiones, presencias o ausencia de una atmósfera similar a la de la tierra que reaccione con el cuerpo sideral y comprometa su integridad en el tránsito final a la superficie del blanco); finalmente, con la información recabada en el estudio de este fenómeno, se comienza a tener indicios de que existen patrones repetitivo o períodos de recurrencia de impactos meteóricos de varias temporalidades y con efectos distinguibles en Júpiter, Marte, y sobre todo en nuestro planeta y su satélite.
Los factores relevantes que explican por qué la gran mayoría de los impactos se dan en Júpiter por sobre el resto de los planetas -y en ese sentido por ello ser denomina “la aspiradora de asteroides”- son: a) el ser el cuerpo más grande de nuestro sistema, y b) que ese planeta, junto con Marte, son adyacentes al “cinturón de asteroides” de nuestro sistema solar. En el caso de nuestra casa, además de que de algún modo está muy bien resguardada por la atmósfera, la barrera natural que al ser penetrada por asteroides -y pasar a convertirse en meteoritos- genera su combustión por fricción hasta logra su destrucción por evaporación antes de llegar a impactar la superficie terrestre en la mayoría de los casos.
Por contundente y tranquilizador que eso parezca, el registro de la cantidad de eventos que ocurren en nuestro planeta permite establecer con una certidumbre razonable que alcanza alrededor de 17 mil meteoritos por año en masas variables de entre 50 gramos y 10 kilogramos (estos últimos los menos frecuentes). Adicionalmente, se ha estimado que el período de recurrencia para meteoritos formadores de cráteres de impacto de más de 20 kilómetros es de 100 millones de años.
Impactos de meteoritos
Se estima que la dinámica propia de los procesos geológicos en la tierra logra desvanecer o al menos dificulta grandemente encontrar las evidencias de un impacto meteórico cuando no se dan las condiciones geológicas favorables para su conservación. Bajo las condiciones geológicas más comunes, luego de 600 millones de años no hay posibilidad de identificar una huella de cráter de impacto de dimensiones mayores a 20 kilómetros. Esta sentencia se basa parcialmente en el hecho de que la historia de la lluvia de asteroides que llevó a la formación del cinturón de asteroides -ya mencionado arriba, comenzó hace 800 millones de años.
En el curso de la investigación de la historia geológica de la tierra -esto es, la definición de los procesos de creación de las rocas, su interacción y su posición en la escala de tiempo-, durante la segunda mitad del siglo XX, cuando los avances de la tecnología en microscopía atómica y datación de rocas fueron más que relevantes, se logró alcanzar niveles de investigación para lograr un análisis más profundo de los materiales rocosos y establecer ideas más congruentes sobre su génesis y con ello dar más luz al conocimiento de la evolución de la tierra.
Otro evento relevante de este tipo fue el impacto de un meteorito en Sudbury, Ontario, Canadá. De mucha mayor antigüedad (1,850 millones de años) y muy aproximado en sus dimensiones (10-15 kilómetros de diámetro) con el de Chicxulub. La huella es un cráter de 130 kilómetros de diámetro, por lo que se considerados el tercer impacto más grande de la historia terrestre. Sus consecuencias dieron origen a la formación la cuenca de Sudbury (con una profundidad de 15 kilómetros) y con ella los masivos depósitos de cobre-niquel más ricos del mundo y que son catalogados como depósitos tipo o depósitos de clase mundial. Este último dato será considerado para valorar lo que representa la zona de impacto en Yucatán en términos de riqueza mineral en aquella región.
Lo mismo, correspondiente a un evento muy cercano en tiempo, en el verano siberiano de Tunguska, en la taiga siberiana oriental durante el Imperio Ruso. Nos ubicamos temporalmente en junio de 1908, cuando sucedió un evento que estuvo muy cerca de tornarse en un impacto meteórico (no se ha encontrado el cráter aun). Por aproximadamente 5 a 10 kilómetros respecto al suelo no pasó de ser una explosión que terminó por destruir el cuerpo extraterrestre en el cielo.
Sin que se haya podido determinar si se trataba de un asteroide o de un cometa, sí se sabe que el material extraterrestre (confirmado por su composición química y las anomalías de iridio en la zona) tenía una dimensión de entre 50 y 60 metros en diámetro y transitaba a una velocidad aproximada de 27 kilómetros por segundo (96 mil quinientos sesenta kilómetros por hora), con una trayectoria muy cercana al este-oeste. Los efectos remanentes fueron el arrasamiento de un área boscosa de más de 2 mil kilómetros cuadrados (tal como lo prueban los rasgos de onda de choque por explosión).
No se puede dejar de mencionar el impactante, más reciente y televisado evento similar ocurrido también en la Siberia. Se trata de la explosión del meteoro de Chelyabinsk el 15 de febrero de 2013. Su dimensión fue de 20 metros de diámetro con una masa de 7 mil toneladas. Ingresó por la zona sureña de los Montes Urales en un ángulo menor a 20o y a una velocidad de 69 mil kilómetros por hora. La energía liberada (o poder de explosión) se estima que equivale a 30 bombas de Hiroshima. Afectó a miles de personas sin provocar fallecimientos y lo mismo a miles de viviendas por la onda de choque.
Un nuevo evento científico identificado y clave en el avance del conocimiento de la historia de la tierra asociado al fenómeno que nos ocupa -el impacto de los cuerpos siderales y sus repercusiones en la vida en todo el planeta- ocurrió cuando Luis y Walter Álvarez (el primero padre del otro y físico de la Universidad de Berkeley, California, y geólogo el segundo, también de la misma universidad), estudiaban un intrigante, peculiar y delgado horizonte (de un centímetro) de sedimentos arcillosos que marcaba el límite del Cretácico y el Paleoceno (K-Pg), esto es el fin del Mesozoico e inicio del Cenozoico o Terciario (denominado también límite K-T).
Los antecedentes del caso eran que ese horizonte se interponía entre un horizonte sedimentario con abundancia de fósiles de gran tamaño (antiguo), debajo de otro (más reciente) con una contrastante ausencia de restos orgánicos del tipo como los que aparecían en las capas inferiores. El conjunto de rasgo así definidos se presentaba en muchas partes del mundo. Sus muestras de sedimento fueron tomadas del estrato arcilloso en un afloramiento de los Apeninos, en específico en la Formación Scaglia Rossa, en Gubbio, Italia.
El análisis químico al que los investigadores sometieron a las muestras de arcilla reveló que el material era extraordinariamente rico en el elemento iridio, el cual constituye un elemento metálico extremadamente raro en la superficie de la tierra. Este metal más bien es un elemento extraterrestre ya que se sabe que solo abunda en los asteroides y meteoritos.
a) Luis y Walter Álvarez en el desfiladero Scaglia Rossa en Gubbio.
b) Detalle de los 3 estratos: blanco (Cretáceo), rojo (Terciario) y en medio, la famosa pulgada de arcilla (limite K-T).
c) Grafico de la anomalía del contenido de iridio dentro del estrato de arcilla
Entre las conclusiones presentadas en 1980 por los científicos involucrados en la investigación se reveló la existencia de una acumulación anómala de iridio (por su abundancia en concentraciones superiores a 600 veces respecto a la que se registra normalmente en sedimentos terrestres) en el muy delgado y ubicuo horizonte arcilloso marcador del límite K-T. Lo mismo, que este horizonte arcilloso representa el resultado del impacto de un asteroide (por definición un meteorito) 65 millones de años atrás (en realidad hace 66 millones de años según los cálculos más recientes), mismo que produjo la extinción de los dinosaurios (fue más devastador ya que provocó la extinción masiva de alrededor del 75 por ciento de las especies) que entonces habitaban el planeta.
