Astroenlazador.com ~.~ Astronomia: noticias, imagenes, enlaces astronomicos

Nuestro satélite natural fotografiado por la sonda Galileo en su largo viaje hacia Júpiter. Miremos donde miremos, los efectos de los impactos están por todas partes.

Si echamos un vistazo a nuestro satélite natural, la Luna, bien mirando una fotografía o sencillamente a través de unos prismáticos apoyados en un trípode, lo primero que saltará a nuestra vista es que su superficie se halla completamente craterizada. Incluso aquellos terrenos que se nos antojan más libres de cráteres de impacto (mares lunares) no son más que el resultado de violentas colisiones que excavaron sus tierras altas. Estos eventos tan catastróficos –y habituales– tienen como protagonistas a los cuerpos menores de nuestro sistema planetario (asteroides y cometas) y constituyen parte fundamental de la historia de éste.

Naturalmente no sólo se han producido impactos contra la Luna, sino contra todos los cuerpos que forman el Sistema Solar, incluida la Tierra. De hecho, estas colisiones siguen ocurriendo con cierta frecuencia, tal como se ha constatado, por ejemplo, cuando el tren de cometas Shoemaker-Levy 9 impactó contra el planeta Júpiter, hecho que acaparó la atención de la comunidad científica durante julio de 1994.

Los estudios geológicos llevados a cabo durante las últimas décadas nos han mostrado que nuestro planeta ha sido sometido a un bombardeo meteórico similar al sufrido por la Luna, e incluso más intenso.

En realidad, debido a su mayor fuerza de gravedad, la tasa de impactos en la Tierra es 1.5 veces más alta que la de nuestro satélite natural. Aunque los investigadores han hallado un buen número de cráteres de impacto en la superficie terrestre, la cantidad total de éstos es aparentemente baja, lo cual puede ser fácilmente explicado debido al hecho de que la actividad geológica los ha ido borrando en el transcurso de millones de años. Se pueden invocar algunas causas que expliquen la “desaparición” de estas estructuras de impacto:

- Han sido erosionados (sobre todo los cráteres antiguos y principalmente los de pequeño diámetro).
- Se hallan ocultos, cubiertos por materiales volcánicos o sedimentarios, sólo detectables como anomalías geofísicas.
- La actividad tectónica los ha deformado, de tal modo que resultan irreconocibles.
- Los impactos en las zonas marinas han desaparecido por subducción.

Existe, además, de entre todas las estructuras de impacto conocidas, un “déficit” de cráteres con diámetros pequeños (menores a 20 Km), los cuales resultan más fáciles de borrar de la superficie terrestre que los grandes. De todos modos, a pesar de la ausencia de un buen número de cráteres, contamos con numerosas pruebas, tanto directas como indirectas, que dan fe de violentas colisiones en el pasado y en tiempos relativamente recientes, como son:

- Brechas de impacto.
- Conos astillosos.
- Tectitas y microtectitas.
- Minerales que presentan marcas de metamorfismo de impacto.
- Minerales de alta presión.
- Discontinuidades erosivas.
- Capas de arcilla enriquecidas en elementos raros, poco comunes en la Tierra, pero frecuentes en los meteoritos (Ir, Pt, As, Au...).
- Variaciones de isótopos estables, como el O, C, Sr87/86, etc...

El rango de tamaño de los objetos impactantes se halla entre cuerpos de pocos metros hasta otros de varios Km de diámetro, produciendo efectos muy distintos, que a continuación trataremos.

El efecto de los impactos de asteroides y/o cometas contra la Tierra es diferente en función de varios factores: el diámetro del impactante, su velocidad, su densidad, el lugar en el que se produzca el impacto (océano o tierra firme), etc...

Para intentar comprender cuales serían los efectos de una colisión con un asteroide o núcleo cometario de unos 10 Km de diámetro podemos haceruna comparación viendo un resumen de los efectos que produjo hace casi un siglo el llamado “Suceso Tunguska”:

El 30 de junio de 1908, una explosión ocurrida en Siberia, concretamente en la región del río Tunguska, destrozó 2150 Km² de taiga siberiana, derribando de golpe cerca de 60 millones de árboles. Los estudios realizados con posterioridad han mostrado que este suceso podría haber sido el resultado de la explosión en la atmósfera de un pequeño cometa o asteroide menor de 100 metros de diámetro, que habría provocado una explosión de más 10 megatones de energía, lo equivalente a más de un centenar de bombas atómicas con una potencia como la de Hiroshima. Dicha explosión liberó toda su energía en la atmósfera, produciendo una reducción del flujo solar que pudo ser observada desde el Norte de Europa y California. Se estima que la explosión de este bólido originó gran cantidad de NO_X, que durante varios años causaron una reducción de los niveles de O₃en un 30-45% en el hemisferio Norte terrestre.

El suceso Tunguska no es más que el resultado de un pequeño impacto sobre nuestro planeta que –en cierto modo– ha pasado desapercibido, debido a que éste tuvo lugar sobre un paraje del planeta prácticamente despoblado. Los efectos que habría ocasionado esta explosión si se hubiese producido sobre un núcleo urbano o una zona densamente poblada bordean el límite de nuestra imaginación.

Explosiones más pequeñas son relativamente frecuentes en la Tierra: en 1996, satélites militares de los EEUU destinados a localizar posibles detonaciones nucleares sobre nuestro planeta producidas en ensayos armamentísticos detectaron sobre Groenlandia una explosión producida por un meteoro equivalente a 100 Kilotones. Si esto hubiese sucedido sobre un área poblada, cientos de miles de personas podrían haber perecido. El 6 de junio de 2002, otra explosión tenía lugar en la atmósfera terrestre, sobre el mar Mediterráneo, esta vez de 12 Kilotones. Un tema que actualmente se discute es si ésta podría eventualmente ser la “chispa” que produjese una ola de pánico, encendiendo un importante conflicto bélico entre dos potencias nucleares rivales.

Pero las consecuencias del impacto de un asteroide o cometa con un diámetro de unos 10 Km convertirían cualquiera de estos sucesos en incidentes insignificantes. Un cuerpo de dicho diámetro liberaría en el impacto unos 100.000 megatones de energía, lo equivalente a más de cinco millones de bombas atómicas como la que destruyó Hiroshima o 100 veces los actuales arsenales de armas nucleares. El impacto, que produciría una compresión de 10000 GPa, provocaría un terremoto de magnitud 12 en la escala de Richter, vientos de más de 500 Km/h y un calentamiento del punto de impacto en unos 100.000°C, temperaturas capaces de fundir instantáneamente entre 10 y 100 veces la masa del proyectil. Si el impacto tuviese lugar sobre el océano, el meteorito y una gran masa de agua pasarían a estado gaseoso, generándose una gran pluma de vapor con un diámetro de unos 700 Km, 50 veces mayor que el espesor de la atmósfera terrestre. En total una masa de vapor de agua, material fundido y vaporizado entre 10 y 100 veces mayor que la del propio meteorito sería eyectada a gran velocidad hacia la estratosfera, pudiendo llegar un pequeño porcentaje de los fragmentos a alcanzar la velocidad de escape suficiente (11.2 Km/s) como para huir de la gravedad de nuestro planeta.

La violencia del impacto generaría un cráter de unos 150 Km de diámetro con una protuberancia central causada por rebote elástico y produciría movimientos en masa en márgenes continentales y turbiditas en la base del océano. La colisión en el océano daría como resultado un cráter algo mayor y más plano que el producido en tierra firme (debido a la inestabilidad de la pared o borde del cráter bajo las aguas del océano), existiendo la posibilidad de la ruptura de la corteza oceánica, lo cual dejaría una marca morfológica, gravitatoria y magnética importante.

Uno de los efectos inmediatos de esta colisión sería la elevación en el mar de enormes olas marinas (tsunamis) que barrerían los océanos de la Tierra hasta batir contra la costa. La altura inicial del tsunami en el punto de impacto sería igual a la profundidad del océano. Así, por ejemplo, un choque de un bólido de 10 Km de diámetro en un océano de 5 Km de profundidad formaría un tsunami de 5 Km de altura inicial que habría disminuido hasta “sólo” 150 metros tras haber recorrido medio planeta en unas 27 horas. Esta enorme ola erosionaría violentamente todas las plataformas externas e inundaría las áreas continentales.

Una de las primeras consecuencias directas del impacto sería el traspaso de energía calorífica a la atmósfera. Esto se puede producir mediante cuatro mecanismos:

1.- Calentamiento directo por fricción mientras el proyectil atraviesa el aire.
2.- Explosión atmosférica y desintegración del objeto (o parte de éste) en el aire.
3.- Expansión explosiva del proyectil y de las rocas situadas en el lugar del impacto tras la colisión.
4.- Movimiento de los materiales eyectados a través del aire y calentamiento de éste por las propias eyecciones.

Tras el impacto se produciría un masivo desplazamiento de aire caliente y partículas incandescentes desde el lugar del choque, lo cual provocaría importantes incendios durante meses en áreas continentales cercanas, pudiendo llegar a consumirse hasta un 20% de la reserva forestal mundial. El abrasamiento de la vegetación daría como resultado la formación de hollín de carbono puro, que oscurecería el planeta impidiendo la llegada de luz solar a la superficie. Durante meses o incluso años, el calor generado por el impacto y la caída de las eyecciones procedentes de éste producirían un importante calentamiento de la atmósfera (+10°C) y de la superficie terrestre, principalmente en las zonas más próximas al lugar de la colisión: se calcula que la temperatura podría incrementarse en más de 400°C en un radio de 5000 Km y aún mucho más aún en un radio de 1000 Km. Si el impacto tuviese lugar en el océano, éste provocaría la ebullición de las aguas y el vapor generado se eyectaría desde un punto en la superficie hacia una zona de pocos miles de Km de diámetro en la estratosfera. Pronto todo este vapor recondensaría en lluvia y nieve “sucia”, debido a la mezcla de ésta con parte del material sólido eyectado, tardando en retornar a la superficie de nuestro planeta varias semanas o meses.

Una vez sufrido el calentamiento inicial se produciría un efecto opuesto: el polvo generado por el impacto se distribuiría por la atmósfera terrestre en pocos días, provocando lo que se denomina un invierno nuclear: un periodo de varios meses de oscuridad y de descenso de la temperatura global del planeta. Se ha calculado que el bloqueo total de la radiación duraría de días a semanas y que el fenómeno de oscuridad podría persistir entre 3 y 6 meses, hasta que el polvo se sedimentase sobre la superficie terrestre. ¿Qué implicaciones tendría todo esto?:

1) Una reducción drástica de la temperatura atmosférica, llegando a ser ésta en el interior de los continentes inferior a la del punto de congelación del agua. Podrían producirse importantes nevadas de hasta 6 metros de altura en los continentes, a excepción de las zonas costeras, en donde la temperatura se halla amortiguada por las masas de agua oceánicas. Los océanos no sufrirían un enfriamiento tan radical, debido a su gran capacidad calorífica. Las temperaturas por debajo del punto de congelación en una buena parte del globo terrestre y las importantes nevadas podrían incrementar el albedo de la Tierra, lo cual conllevaría un mayor descenso de las temperaturas e iniciaría una glaciación que persistiría durante un periodo de tiempo indeterminado.

2) El colapso de la fotosíntesis y la ruptura de la cadena alimenticia, que produciría extinciones en masa de los consumidores primarios y secundarios, herbívoros y carnívoros, dependientes directa o indirectamente de las plantas terrestres o el fitoplancton. La reproducción de los animales terrestres también se vería afectada, sucumbiendo éstos por falta de alimento y por no poder soportar las condiciones climáticas adversas. La alteración de la fotosíntesis del fitoplancton también conllevaría el colapso de la cadena alimenticia marina: en seis meses el zooplancton devoraría al fitoplancton para después acabar muriendo.

No obstante, el nivel al que cesa su actuación la fotosíntesis no del todo conocido y varía en las distintas especies. Se estima que ésta cesa cuando la intensidad de la luz disminuye a un 1% de lo normal, aunque existen algunos organismos que sobreviven con aún menos (algas azulverdosas en la Antártida fotosintetizan con un 0.1% de la intensidad de la luz normal). De todas maneras, hay que señalar que la reducción de la intensidad solar no sería idéntica en toda la superficie del globo terrestre, por lo que habría zonas en nuestro planeta que no sufrirían unos efectos tan perjudiciales. En cambio, en las zonas más castigadas sólo podrían sobrevivir al colapso de la cadena alimenticia algunas criaturas que pudiesen hibernar o permanecer en estado latente, animales de pequeño tamaño que no necesitasen mucha dieta para sobrevivir, los que pudiesen alimentarse de plantas y aquellos capaces de escapar del frío superficial cavando madrigueras bajo tierra.

Tras este periodo de frío se produciría el fenómeno opuesto: desde el lugar del impacto se eyectarían por volatilización, además de otras sustancias tóxicas procedentes del impactante (Ni, Cr, Co...), grandes cantidades de H₂O, CO₂, SO₂ y NO_X, que inducirían un efecto invernadero en el planeta y contaminarían toda la superficie del mismo, provocando lluvias ácidas (ácidos nítrico y sulfúrico) que acidificarían la superficie marina y provocarían la extinción en masa de la fauna planctónica. El calor producido por el efecto invernadero (+10°C) no cesaría hasta que el plancton marino y la flora terrestre volviesen a surgir, algo que podría llevar entre 10.000 y 30.000 años.

Los NOX resultarían altamente peligrosos, ya que serían responsables de la reducción de la capa de ozono en más del 90% durante varios años, hecho que afectaría más a los seres vivos terrestres que a los que viven en el océano, debido a los altos coeficientes de extinción de la radiación ultravioleta en el agua marina. La combinación de dichos NO_X con el vapor de agua acabaría produciendo HNO₃,

que al precipitar sobre el océano –ya de por sí más rico en CO₂ debido al colapso de la fotosíntesis– haría disminuir el pH de las aguas, alterando el nivel de compensación de carbonatos y amenazando así a los organismos de concha carbonatada delgada. En tierra firme, puede corroer las hojas de las plantas y asfixiar y envenenar a los animales. La oxidación de los NO_X también produce HNO₂, muy peligroso, al ser venenoso y mutagénico.

Las plantas terrestres serían los organismos más resistentes a la extinción global: sus semillas y esporas, muy abundantes, son capaces de sobrevivir durante largos periodos de tiempo, pudiendo ser transportadas por el viento, agua o animales. Además, cuando tienen lugar lluvias ácidas en bosques maduros, se produce un lavado en varios niveles de hojas, lo cual reduce el efecto de los ácidos en zonas próximas al suelo.

En resumen, podemos decir que los efectos más destructivos que se producen a causa del impacto de un asteroide son:

- Calor inicial producido por el impacto (colisión, incendios...).
- Viento y tsunamis.
- Frío y oscuridad (invierno nuclear).
- Destrucción de la capa de ozono.
- Lluvias ácidas y envenenamiento por toxinas.
- Efecto invernadero.

Naturalmente es importante tener en cuenta que estos fenómenos serán más acusados o severos en función del diámetro, velocidad o lugar en el que tiene lugar el impacto (continente, océano, explosión atmosférica...). Asimismo es importante tener en cuenta que –debido a la diversidad geográfica, climatológica o biológica– no todos ambientes del planeta sufrirían con la misma intensidad las consecuencias de una colisión de un cometa o asteroide contra la Tierra.

Los efectos del impacto de un cuerpo asteroidal o cometario explicados anteriormente han sumido a la Tierra en periodos de oscuridad y provocado importantes crisis biológicas, afectando muy drásticamente en varias ocasiones la evolución de la vida en nuestro planeta. Los estudios estadísticos –basados en observaciones astronómicas y evidencias geológicas– muestran que un fenómeno como el sucedido en Tunguska tiene lugar cada 2000 años. Se estima que los impactos de bólidos de diámetros mayores a 2.5 Km ocurren cada 10 millones de años y que la frecuencia con la que un cuerpo mayor de 10 Km de diámetro choca contra la Tierra se halla en torno a una vez cada 100 millones de años. Naturalmente todas estas cifras son estimativas, pero claramente muestran que estos catastróficos eventos, tarde o temprano, tendrán lugar de nuevo.