La Tierra experimentó un gran aumento de impactos de meteoros en el pasado

Desde que el Sol nació hace alrededor de 4,6 mil millones de años, el sistema solar ha sido un lugar violento. Como una máquina de pinball llena, nuestro vecindario cósmico alguna vez estuvo repleto de meteroides, cometas y hasta planetas bebés que chocaban unos con otros dejando cicatrices con forma de cráteres de impacto.

Hoy en día, sabemos que las rocas espaciales de todos los tipos y tamaños continúan a los empujones. Pero lo que no es claro es cómo la cantidad de impactos se ha modificado con el correr del tiempo.

Ahora, los investigadores, gracias a los datos proporcionados por la sonda de la NASA en la Luna, informaron algo sorprendente en la revista Science: 290 millones de años atrás, la tasa de impactos en la Luna—y, por ende, en la Tierra—aumentó dramáticamente, y, posiblemente, ese violento ataque no haya finalizado.

Esto es relevante, entre otras razones, porque los asteroides lo suficientemente grandes como para pasar la atmósfera podrían chocar contra la Tierra y desencadenar extinciones masivas. Uno de esos impactos fue el tiro de gracia de la era de los dinosaurios hace 66 millones de años.

La Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA (Planetary Defense Coordination Office, en inglés) vigila cualquier residuo espacial potencialmente peligroso para la Tierra y, ciertamente, ayuda a conocer cómo son las tasas de impacto del sistema solar. Cuánto más podamos descubrir, mejor entenderemos qué es lo que pone en riesgo nuestra supervivencia.

De roca a polvo lunar

Inconvenientemente para los analistas de impactos, la Tierra posee placas tectónicas activas, y procesos de desgaste y erosión. Estos liman el registro de los cráteres antiguos de nuestro planeta. Esto quiere decir que nuestro registro de impactos está fuertemente orientado hacia los eventos recientes.

Pero la Luna es un cuerpo sin aire que no posee capacidades erosivas ni placas tectónicas, lo que la convierte en un archivo geológico comparativamente intacto. Y dado que ha sido una compañía constante para la Tierra durante la mayoría de su vida, la Luna puede usarse para llenar las lagunas en la historia de impactos del planeta.

En efecto, la Luna es “una cápsula de tiempo para los eventos que ocurren en nuestro rincón del sistema solar. Es genial tener toda la información”, señala Sara Mazrouei, autora principal del estudio y científica planetaria en la Universidad de Toronto.

Pero acceder a toda esa información no siempre es fácil. Los astrónomos, que no pueden hacer un trabajo de campo en la Luna, necesitan otros métodos para determinar la edad de los cráteres. Por ello, Mazrouei y su equipo encontraron la manera de mapear y fechar los cráteres de la Luna desde mil millones de años atrás hasta hoy utilizando el orbitador Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA.

Para comenzar, el equipo sabía que los cráteres más grandes formados en los últimos miles de millones de años están cubiertos por montones de restos rocosos mientras que los agujeros más antiguos no. Esto es así ya que los impactos de micrometeoritos, las pequeñas explosiones gaseosas en la superficie y el cambio entre las temperaturas extremadamente calientes y frías durante el ciclo lunar del día y la noche destrozan las rocas más grandes.

Este cambio gradual de rocas a polvo lunar afecta cómo el calor escapa desde los cráteres y sus alrededores. Rebecca Ghent, coautora del estudio y profesora asociada de ciencias planetarias en la Universidad de Toronto, se benefició de este hecho.

Echó un vistazo al radiómetro térmico del LRO, denominado Diviner, que mide el calor emitido desde la superficie de la Luna. Utilizando cráteres ya fechados, encontró “una espléndida correlación” entre la cobertura de las rocas, su habilidad para transmitir calor y la edad de los cráteres.

Con Diviner capaz de fechar cráteres más grandes de 9,9 kilómetros de diámetro, Mazrouei se puso a trabajar. Mapeando el valor de cráteres de mil millones de años en la Luna a mano por los próximos cinco años, se le ocurrió que tenía que revisar su juicio un par de veces. Sin embargo, cuando le mostró los resultados preliminares a Bill Bottke, científico planetario y experto en asteroides del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, supo que había encontrado algo.

“Algunas personas están sentadas en una mina de oro y no se dan cuenta”, le dijo Bottke, otro coautor del estudio. “Y tú estás sentada en la mina de oro”.

Junto al equipo encontraron que, desde hace 290 millones de años, dos a tres veces más objetos han estado golpeando la Luna, comparados con las tasas de impacto de los 710 millones de años anteriores.

Excavando tubos de diamantes

Los científicos tenían la fuerte sospecha de que el mismo cambio en la tasa de impacto debía aplicarse a la Tierra, pero sabían que encontrar pruebas de ello sería complicado. Allí fue cuando el coautor del estudio Thomas Gernon, profesor asociado de ciencias de la Tierra de la Universidad de Southampton, mencionó a las kimberlitas. De repente, todo comenzó a encajar. 

Las kimberlitas son tubos volcánicos con forma de zanahoria que se encuentran en el corazón de las masas continentales extremadamente estables. Estos tubos, en algún momento, lanzaron diamantes desde las profundidades infernales hasta la corteza superficial: hoy en día, se sabe su ubicación y son explotados por sus riquezas. 

“Los continentes son como alfileteros con cientos de kimberlitas clavadas. Son archivos de erosión antigua”, explica Gernon. Antes de 650 millones de años atrás,  un conjunto de colosales glaciaciones en todo el planeta conocido como Glaciación global limó hasta un tercio de la corteza de la Tierra, entre lo que se encontraban las kimberlitas. Por ahora, los registros de impactos anteriores a esa fecha están mayormente perdidos en el tiempo.

Sin embargo, desde hace 650 millones de años, es claro que han experimentado muy poca erosión. Esto quiere decir que contienen un registro de cráteres sin sesgos, y muestra que el pico de impactos en la Luna de hace 290 millones de años también tiene su eco en la Tierra.

El modelo simple sugiere que “la tasa de impactos aumentó hace 290 millones de años y se mantuvo alta con el paso del tiempo”, señala Bottke. “Podemos decir eso con confianza”.

Esta coincidencia entre los registros terrestres y lunares “es un argumento muy contundente para considerar a este hallazgo real”, señala Paul Byrne, profesor adjunto de geología planetaria en la Universidad estatal de Carolina del Norte, quien no participó del estudio.

Asimismo, el planeta Mercurio también podría ayudar. Cuando la nave espacial BepiColombo de la Agencia Espacial Europea llegue al planeta en 2025, podrá utilizar aparatos similares a los de LRO para mapear y fechar los cráteres en ese similar mundo sin aire y libre de erosión.

“Podremos ver si hay alguna similitud en Mercurio también”, menciona Mazrouei. “Eso sería superimpresionante”.

Mareas crecientes en el cinturón de asteroides

Por supuesto que la cuestión radica en el porqué del pico. Según Bottke, casi todos los impactos que tenemos en la Tierra vienen de objetos que se escaparon del cinturón de asteroides. Un cuerpo más grande se rompió, tal vez por un evento de colisión, y creó muchos fragmentos.

Con el tiempo, estos fragmentos serían bombardeados por la luz solar. Gracias a un truco de la física denominado efecto Yarkovsky, la radiación absorbida y luego reemitida le da a los residuos algo así como un impulso. En cuanto a los asteroides, esto puede moverlos en búsqueda de rulos gravitacionales de los planetas, potencialmente poniéndolos en un camino de colisión.

“Es como una marea creciente”, explica Bottke. “Obtendrás mucho material proveniente del cinturón de asteroides y, finalmente, tendrás un pico en el flujo de impacto de asteroides en la Tierra, que gradualmente irá bajando con el tiempo”.

Es posible que múltiples roturas en el cinturón de asteroides contribuyan con el pico general,  tal vez la causa sea un único evento realmente catastrófico. Esperemos que esto sea algo que el futuro trabajo de modelización precise.

Cualquiera sea su causa, este pico del flujo de impactos, sin dudas, no continuará intrigando a los científicos que esperan no solo entender el pasado de la Tierra sino también evitar el destino de los dinosaurios.