Impacto de cuerpos celestes

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La atmósfera terrestre es castigada diariamente por toneladas de cuerpos celestes que viajan sin rumbo por el espacio. Si bien la fuerza de gravedad los atrae, el rozamiento con la atmósfera actúa como freno. La mayor parte de ellos se desintegra en el aire, pero los que consiguen atravesarla alcanzan la superficie del planeta, pudiendo generar impactos cuya magnitud depende de su tamaño. En un pasado remoto, la Tierra fue víctima de choques violentos, provocados por cuerpos de dimensiones gigantescas. No obstante, aunque despierte la preocupación de buena parte de la comunidad científica y los medios hagan alarde del tema, el riesgo de colisiones catastróficas, hoy o en un futuro próximo, parece poco probable.

ASTEROIDES Y CUERPOS CELESTES

Un asteroide es un cuerpo celeste conformado por trozos de roca, metal o una mezcla de ambos, que orbita alrededor del Sol. Se estima que la Tierra está en una trayectoria que podría colocarla en la ruta de colisión con varios asteroides de más de un kilómetro de diámetro. Hay asteroides de roca sólida y otros de roca fragmentada; y la mayoría de ellos giran alrededor del Sol en una agrupación que se conoce con el nombre de cinturón de asteroides, que se encuentra entre Marte y Júpiter. De ellos, Ceres, el más grande, fue clasificado como planeta enano en el 2006.

Imagen tomada por la sonda Galileo del asteroide Gaspra.

Con todo, el estudio de Richard Grieve menciona alrededor de 34 impactos con la Tierra. A su vez, cada uno de ellos han dejado cráteres de considerable dimensión, pasando desde 0,64 km para el asteroide de Kalkkop, en el sur de África, hasta 180 km para el asteroide Chicxulub, en la península de Yucatán, al cual se le atribuye la desaparición de los dinosaurios hace unos sesenta millones de años.

Una trayectoria como la terrestre, en cuyo camino abundan los asteroides, hace pensar que aunque la probabilidad es muy baja, la ocurrencia de choques futuros sólo es cuestión de tiempo.

IMPACTO DE METEORITOS

Los trozos de asteroides demasiado grandes para consumirse en la atmósfera de la Tierra muchas veces aterrizan sobre la superficie terrestre. Con todo, se estima que más de tres mil meteoritos de más de 1 kg de peso llegan cada año a la Tierra: la mayoría caen al agua; el resto, sobre la tierra. Se han identificado más de 160 cráteres de impacto, que miden desde solo unos metros hasta 140 km. Por ejemplo, en Arizona (Estados Unidos), existe un cráter de aproximadamente 1,2 km de ancho y casi 170 m de profundidad que se formó cuando un meteorito de hierro de unos 30 m de diámetro chocó contra la Tierra hace unos 50.000 años.

El impacto de un asteroide con la Tierra es una posibilidad real, evento para el cual puede requerirse que transcurran muchos años; también puede ocurrir en un lapso relativamente corto. No se sabe, pero la posibilidad de impacto definitivamente existe.

CONSIDERACIONES SOBRE LA ENERGÍA DEL IMPACTO

En el supuesto caso en el que un cuerpo llegara a impactar con la Tierra, la enorme energía cinética producida en el choque se reduciría al instante, y en fracciones de segundo se transformaría como consecuencia de los efectos de fricción e interacción ondulatoria entre el asteroide y el medio contra el cual chocaría. La energía liberada equivaldría a la explosión de millones de toneladas de TNT, la cual aumentaría con el momento lineal del impacto.

Varios autores han intentado simular el ingreso de un asteroide a la atmósfera terrestre. El interés de este tipo de simulaciones se incrementó con el impacto del asteroide fragmentado Shoemaker-Levy 9 en la superficie de Júpiter en julio de 1994 y con el incidente del pequeño asteroide XF.11 que, hacia 1997 pues se había estimado que chocaría con la Tierra en el año 2028; por fortuna el cálculo inicial resultó errado y se dedujo que no habría impacto.

CARACTERÍSTICAS DEL IMPACTO

Entre los fenómenos que pueden llegar a provocar los impactos de cuerpos celestes, en el punto de choque se hace evidente la formación de un gran cráter; el material planetario y del asteroide sufre radicales alteraciones debido a la transformación de la energía cinética en componentes térmicos y de deformación intensa del medio sólido. El fenómeno implica la expulsión de una gran cantidad de material sólido al espacio en forma de gases y polvo que, incluso, pueden llegar a afectar a satélites con órbitas bajas.

Ilustración del impacto de un asteroide del tamaño de unos pocos kilómetros sobre el planeta Tierra. Se estima que colisiones de este tipo ocurren cada varios cientos miles de años.

Por ejemplo, la energía cinética de un asteroide es enorme por su gran masa y alta velocidad. De este modo, el diámetro del cráter se puede estimar siguiendo los lineamientos en términos de la velocidad de impacto, el diámetro del asteroide, su densidad y la masa. Se estima que el volumen expulsado puede ser del orden del área del cráter multiplicado por el diámetro del asteroide.

LOS IMPACTOS MÁS DESTACADOS

Está más que claro que los impactos de cuerpos estelares en la Tierra siempre ha sido motivo de preocupación para buena parte de la población mundial, incluidos aquellos más escépticos. De hecho, numerosas teorías hablan de que el impacto de un meteorito causó la extinción de los dinosaurios, o que en el futuro, la vida en la Tierra acabará por la colisión de uno de estos cuerpos. Por el momento no podemos confirmar ninguna teoría apocalíptica, pero sí podemos mencionar aquellos impactos más significativos de objetos celestes contra la Tierra:

Cráter de Vredefort

Fecha del impacto: Hace dos mil millones de años aproximadamente.

Lugar: Free State, Sudáfrica.

Características: Su diámetro es difícil de determinar, debido a que la estructura se encuentra intensamente erosionada. Se han estimado longitudes que abarcan un rango desde 160 hasta 400 km. Desde el año 2005 es considerado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO.

Imagen satelital del cráter de Vredefort. Se calcula que el impacto del meteorito liberó una energía de 100 millones de megatones de dinamita y que se desplazaron 70 000 km³ de roca.

Cuenca de Sudbury

Fecha del impacto: Hace 1,8 miles de millones de años aproximadamente.

Lugar: Ontario, Canadá.

Características: Está considerado como uno de los mayores cráteres de la Tierra, con un diámetro de 130 kilómetros. Además de estar entre los más grandes, también es uno de los más antiguos.

Cráter Acraman

Fecha: Hace 580 millones de años aproximadamente.

Lugar: Cordillera Gawler, Australia Meridional.

Características: Localizado en lo que se corresponde como el lago Acraman, tiene un diámetro aproximado de 90 kilómetros.

Ilustración de un asteroide durante su paso cerca de la Tierra.

Cráter Woodleigh

Fecha: Hace 364 millones de años aproximadamente.

Lugar: Australia Occidental.

Características: El cráter no se encuentra en la superficie y, por tanto, su tamaño es incierto. Según numerosas fuentes, su diámetro varía entre los 40 y los 120 kilómetros.

Cráter Manicouagan

Fecha: Hace 215 millones de años aproximadamente.

Lugar: Quebec, Canadá.

Características: Este cráter actualmente cobija el lago Manicouagan, y es uno de los mejor conservados, contando con un diámetro de 100 kilómetros.

El cráter Manicouagan en invierno, fotografiado por el transbordador espacial STS-9 hacia 1983.

Cráter Morokweng

Fecha: Hace 145 millones de años aproximadamente.

Lugar: Sudáfrica.

Características: Localizado cerca del desierto de Kalahari, este cráter contiene los restos fosilizados del meteorito que lo creó.

Cráter Kara

Fecha: Hace 70,3 millones de años aproximadamente.

Lugar: Nenetsia, Rusia.

Características: Debido a los efectos de la erosión, es uno de los cráteres más deteriorados del mundo. Originalmente se supone tenía un diámetro de 120 kilómetros.

Cráter de Chicxulub

Fecha: Hace 65 millones de años aproximadamente.

Lugar: Península de Yucatán, México.

Características: Su diámetro varía entre los 170 y los 300 kilómetros. Según varias hipótesis, su impacto fue el responsable de la extinción masiva de los dinosaurios y otras especies durante el Cretácico-Terciario.

Cráter Popigai

Fecha: Hace 35,7 millones de años aproximadamente.

Lugar: Siberia, Rusia.

Características: El impacto ocurrió sobre una capa de gneis rico en granates y grafito enterrado bajo unos 1500 metros de sedimentos. La roca se vaporizó instantáneamente y se creó un cráter de entre 5 a 8 kilómetros de profundidad. Los científicos rusos consideran que en la zona del cráter se halla uno de los mayores yacimientos de diamantes del mundo.

Ilustración alusiva al cinturón de Kuiper, un conjunto de cuerpos de cometa que orbitan alrededor del Sol a una distancia de entre 30 y 100 unidades astronómicas.

Cráter de Chesapeake Bay

Fecha: Hace 35 millones de años aproximadamente.

Lugar: Virginia, Estados Unidos.

Características: Se supone que el cráter presenta aproximadamente 85 kilómetros de diámetro y 1,3 kilómetros de profundidad, un área casi tan profunda como el Gran Cañón. Descubierto a principios de la década de 1980, está situado a 200 kilómetros de Washington D.C.

CLASIFICACIÓN DE EFECTOS

En cualquier impacto producido por la colisión de un cuerpo celeste pueden presentarse los efectos que se anotan a continuación:

1. Efectos inmediatos producto de la radiación.

2. Efectos simultáneos producidos por la onda de choque que se propaga a gran velocidad.

3. Efectos producidos por las poderosas ondas sísmicas que se generan por el impacto.

4. Efectos ambientales a largo plazo.

Representación artística e hipotética de cómo fue el impacto del asteroide que formó el cráter de Chicxulub.

De este modo, a su vez se plantean tres escenarios o zonas de daño:

1. Zona de devastación:

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En esta zona habría consecuencias verdaderamente catastróficas, debido principalmente a que luego del impacto del cuerpo celeste se propagarían efectos inmediatos producto de la radiación. Se estima que en el escenario de devastación se observaría un área desértica en la cual los resultados serían peores que los registrados en el epicentro de un gran sismo. Las pérdidas serían demoledoras, ya que desaparecería instantáneamente toda forma de vida.

2. Zona de daños severos:

En esta zona muchas construcciones quedarían derrumbadas o gravemente afectadas, provocando un elevado número de víctimas y heridos, aunque con menor alcance que en la zona de devastación. Se estima que en este escenario se observaría un área en la cual los efectos serían similares a los registrados en un área contigua y exterior al epicentro de un gran sismo.

En el supuesto caso de que la colisión de un asteroide se produjera en el mar, a las costas cercanas llegarían olas de decenas o aún centenares de metros de altura que penetrarían al continente con un gran poder de destrucción.

3. Zona de daños secundarios:

En esta zona habría derrumbe de algunas construcciones, aunque en menor proporción que en la zona de daños severos. No obstante, se estima que en este escenario se observaría un área en la cual los efectos serían similares a los registrados en un área contigua y exterior al epicentro de un sismo de menor intensidad.

Con todo, los daños producidos por el impacto de un asteroide dependen de su energía cinética. De hecho, y a modo de conclusión, los efectos producidos por la colisión con la Tierra resultarían demoledores y mucho más graves, complejos y extendidos, que los producidos por los más grandes sismos que han afectado al planeta en el pasado.