Extinciones masivas periódicas

Durante los últimos años existen telescopios terrestres que buscan objetos extraterrestres que puedan colisionar con la Tierra en un futuro cercano. Se trata del Near Earth Object Program de la NASA. ¿Porque tanto interés? ¿Acaso existe un peligro sobre la Tierra superior al ser humano?. Referencias: extincions masivas, cometas, asteroides, Sepkoski genera, Nemesis, Nube Oort, Glise 710

Todo empezó durante los años 1980s-1990s cuando el paleontólogo J. John Sepkoski Jr completo una extensa lista de registros fósiles de las familias y géneros de vertebrados, invertebrados y protozoos marinos durante los últimos 600 millones de años. Estos datos fueron publicados póstumamente en un Compendium of Fossil Marine Animal Genera¹, que pueden encontrar en FossilPlot.

Cuando reorganizo los datos quedo pasmado, la extinción de los dinosaurios no era un desastre aislado, las extinciones masivas eran periódicas. Las mayores extinciones biológicas sucedían aproximadamente cada 26 millones de años, en un ciclo muy regular que se repite desde hace 250 millones de años. Que fenómeno podía explicar estos sucesos? Era terrestre o extraterrestre? Si era extraterrestre dependía la influencia solar, del sistema solar o de la galaxia?.

Extinciones segun Sepkoski

La periodicidad en decenas de millones de años indicaba que la causa era extraterrestre, puesto que el ciclo más largo terrestre es de 26000 años (precesión del eje terrestre) se queda muy corto. El problema es que no se conoce ningún efecto extraterrestre con esta periodicidad. Una posibilidad es el paso del sistema solar a través del brazo espiral de la Galaxia (ver “La Conexión Cósmica”).

Richard Muller sugirió la hipótesis de que nuestro sistema solar es doble, es decir, el Sol tiene una estrella compañera. Esta estrella podría ser una enana roja con una órbita muy excéntrica, de 1,3 millones de años luz. Cada 26 millones de años, la enana roja pasaría cerca del Sol alterando las fuerzas gravitatorias de los cometas de largo periodo de la nube de Oort y del cinturón de Kuiper. Algunos de estos cometas se dirigirían hacia los planetas interiores y alguno terminaría colisionando con la Tierra. Muller denominó a esta estrella “Nemesis”, la estrella de la muerte. De momento no se ha encontrado.

extinciones segun Muller

Precisamente Richard Muller analizando los datos de Sepkoski encontró un periodo más largo de 62 millones de años, donde se produjeron las extinciones más devastadoras. Se indican estas cinco extinciones en líneas de puntos en el siguiente gráfico.

Periodo 62 Ma

Este nuevo período refuerza la idea de un fenómeno extraterrestre en la causa de las extinciones masivas.

El sistema solar está rodeado por miles de millones de cometas con orbitas que se extienden a distancias interestelares, es lo que se conoce como la nube de Oort. Tiene la forma de una esfera achatada en la dirección del centro galáctico con un semieje mayor de 100.000 Unidades Astronómicas (una Unidad Astronómica es la distancia de la Tierra al Sol) o 0,5 parsecs. Estas órbitas cometarias se ven perturbadas por el paso del sistema solar cerca de otras estrellas, por atravesar grandes nubes moleculares y por el campo gravitatorio Galáctico.

Aunque nos parezca que el cielo es inamovible, las estrellas se mueven a grandes velocidades entre ellas, entre 20-100 km/s, es decir, entre 72000-360000 km/h.

La influencia dinámica de las estrellas que pasan cerca de la nube de Oort se puede estudiar a partir de la distribución de las orbitas de los cometas de largo período, entre un millón y diez millones de años. El resultado es que estos cometas no proceden de un punto concreto de la nube de Oort, todo lo contrario, proceden de todas partes, es lo que se denomina una distribución largamente isotrópica. Se han realizado estudios para detectar y predecir encuentros cercanos entre el Sol y las estrellas (Mülläri&Orlov, 1996). Encontraron que en el pasado tres estrellas se acercaron al sistema solar a menos de 2 parsecs y en los próximos 50.000 años los encuentros serán con 6 estrellas.

Utilizando los datos facilitados por el satélite Hiparcos, Joan Garcia-Sanchez¹ reconstruyeron en tres dimensiones las trayectorias de las estrellas más cercanas al Sol.

Estas estrellas al pasar cerca del Sol perturban las orbitas estables de los cometas provocando cambios que pueden llevarlos al interior del sistema solar.

Se han contabilizado 64 estrellas que presumiblemente se acercaron al Sol a una distancia de 5 pc en un intervalo de tiempo de 10 millones de años y 83 que lo harán en los siguientes 10 millones de años.

Proxima Centauri ha sido la estrella más cercana al Sol durante los últimos 32.000 años y lo seguirá siendo los siguientes 33.000 años. Actualmente se encuentra a una distancia de unos 4,22 años luz (1,3 pc), y se acerca a una velocidad de 21,7 km/s hasta llegar a una distancia de 3,11 a.l dentro de 26.000 años y luego se alejara.

La estrella que pasara más cerca del Sol es Gliese 710 (GL710 o HIP 89 825) actualmente a 63 a.l. Vadim Bobylev² del Observatorio Pulkovo de Rusia basándose en una nueva versión del catalogo de Hipparcos por Leeuwen en 2007, ha reafirmado el encuentro de la estrella Gliese 710 (GL 710 o HIP 89 825) con el Sol, a una distancia de 0,27 pc, entrando en la región de la nube de Oort, dentro de 1,36 millones de años.

Estrella Gliese 710

Otra causa periódica de las extinciones masivas es el paso del sistema solar a través de nubes interestelares. En su movimiento a través de la Galaxia, el sistema solar se encuentra cada 100 millones de años con una nube interestelar gigante con una densidad de unos 330 átomos de hidrogeno por centímetro cúbico y cada mil millones de años con una de densidad de 2000 átomos por centímetro cúbico.

Recientemente las sondas Voyager han detectado que el sistema solar está pasando por una nube interestelar de 30 años luz de ancho, formada por átomos de hidrogeno y helio a una temperatura de 6000 C.

Nube Interestelar Local

Aparte de la influencia gravitatoria sobre la nube de Oort cabe mencionar que se ha detectado un campo magnético de 4,5 microgauss, unas cien mil veces menor que el campo magnético terrestre (el campo magnético en la superficie terrestre es de 0,5 gauss). Este campo magnético interacciona con el campo magnético solar, el resultado es una disminución del campo magnético del sistema solar, permitiendo la entrada de una mayor cantidad de rayos cósmicos. Afectando el clima terrestre, los viajes interplanetarios y porque no, produciendo mutaciones en las especies vivientes.

Otro factor en las extinciones lo tenemos en los asteroides que orbitan entre Marte y Júpiter.

Recientemente se ha descubierto³ que el ritmo de colisión de asteroides de diámetro superior a 1 km se ha duplicado los últimos 100 millones de años. Quizá un cometa de largo período colisionó con un gran asteroide de 170 km de diámetro y formó fragmentos menores que a su vez colisionan con la Tierra periódicamente. Estos fragmentos existen y se denominan BAF (Baptistina Asteroid Family), la familia de asteroides de Baptistina, con el centro de masas en el asteroide Baptistina de 40 km de diámetro.  Uno de estos fragmentos fue el asteroide que extinguió a los dinosaurios.

Está claro que periódicamente asteroides i cometas impactan contra la Tierra, con la fuerza destructiva de millones de megatoneladas de TNT, mil millones de explosiones atómicas como la de Hiroshima. Un asteroide de 1 o 2 km de diámetro chocando a una velocidad de 30 km/s destruiría una zona como California. Lanzaría a la atmosfera más de 10 billones de kilogramos de partículas de polvo que taparían la luz solar durante años. La fotosíntesis quedaría disminuida y desaparecerían las cadenas alimentarias, la mayoría de las especies desaparecerían, la nuestra una de las primeras.

La buena noticia es que las colisiones suceden cada 26 millones o 62 millones de años las más desastrosas. Y antes de que cayera un objeto en la Tierra, observaríamos como caen en Júpiter, que al ser más pesado atraerá gravitatoriamente a los cometas procedentes de la nube de Oort….Ooh!por cierto…no observamos como caía un cometa en Júpiter hace poco…por cierto…la última extinción masiva no ocurrió hace 65 millones de años…por cierto… no estamos atravesando una nube interestelar…por cierto no cayó un cometa a principios de siglo en Tunguska. Vea “El Impacto de Tunguska”.

Pero no se preocupe y siga mirando antes de atravesar la carretera y vigile al conducir, la probabilidad de colisionar con un vehículo terrestre es mucho mayor que la de impactar con un objeto extraterrestre.

Enocntrara más información sobre los objetos cercanos que pueden colisionar con la Tierra en la web de la nasa: http://neo.jpl.nasa.gov/

1 Stellar Encounters with the Oort Cloud Base don Hipparcos Data, The Astronomical Journal, 117:1042-1055, 1999

2 Searching for Stars Closely Encountering with the Solar System, Astronomy Letters,2010,Vol. 36 No.3 pp. 220-226

3  William F. Bottke “An asteroid breakup 160 Myur ago as the probable source of the K/T impactor” Nature, Vol 449, 6 Septenber 2007