La Química de la Extinción por la Bola de Fuego

La Química de la Extinción por la Bola de Fuego

Por :Francisco M. Pulido Pastor

Un residuo que rodea al globo se formó después del impacto de asteroide que provocó la extinción de los dinosaurios. El estudio dibuja la más detallada imagen hasta ahora de la química de la bola de fuego producida en el impacto.

Basado en un informe de AMNH

Los científicos del Museo Americano de Historia Natural y de la Universidad de Chicago han explicado cómo un residuo que rodea al globo se formó después del impacto de asteroide que provocó la extinción de los dinosaurios. El estudio, que será publicado en el número de Abril de la revista Geology, dibuja la más detallada imagen hasta ahora de la complicada química de la bola de fuego producida en el impacto.

El residuo está compuesto de gotitas del tamaño de la arena de líquido caliente que se condensó a partir de la nube de vapor producida por un asteroide que impactó hace 65 millones de años. Los científicos han propuesto tres diferentes orígenes para estas gotitas, a las que llaman 'esférulas'. Algunos investigadores han teorizado que la fricción atmosférica fundió las gotitas del asteroide mientras se aproximaba a la superficie terrestre. Otros todavía sugerían que las gotitas salpicaron del cráter de impacto de Chicxulub junto a la costa de la península mejicana de Yucatán tras la colisión del asteroide con la Tierra.

Pero los análisis dirigidos por Denton Ebel, Curador Asistente de Meteoritos en el Museo Americano de Historia Natural, y Lawrence Grossman, Profesor de Ciencias Geofísicas de la Universidad de Chicago, aportan nuevas evidencias para la tercera teoría. De acuerdo con su investigación, las gotitas deben haberse condensado por el enfriamiento de la nube de vapor que rodeó la Tierra después del impacto.

Ebel y Grossman basan sus conclusiones en un estudio de la espinela (MgAl₂O₄), un mineral rico en magnesio, hierro y níquel contenido en las gotitas.
'Su artículo es un importante avance en la comprensión de cómo se formaron estas esférulas de impacto', dijo Frank Kyte, profesor asociado adjunto de geoquímica de la Universidad de California, Los Angeles, 'Muestra que las espinelas pueden formarse dentro del penacho de impacto, lo que algunos investigadores decían que no era posible.

Cuando el asteroide bombardeó hace aproximadamente 65 millones de años, rápidamente liberó una enorme cantidad de energía, creando una bola de fuego que creció hasta la estratosfera. 'Este impacto gigante no sólo machaca y funde la roca, sino que un montón de roca se vaporiza', dijo Grossman. 'Ese vapor está muy caliente y se expande a partir del punto de impacto, enfriándose y expandiéndose mientras se produce. A medida que se enfría el vapor se condensa como pequeñas gotitas y se precipita como lluvia sobre toda la Tierra'.

Esta lluvia de gotitas fundidas se asienta entonces en el terreno, donde el agua y el tiempo transformaron las esferulas cristalinas en la capa de arcilla que marca la frontera entre los periodos Cretácico y el Terciario (ahora llamado oficialmente el Paleógeno). Esta frontera marca la extinción de los dinosaurios y muchas otras especies.

El trabajo que condujo al artículo de Ebel y Grossman en Geology fue precedido por un coloquio que tuvo lugar en una reunión científica aproximadamente hace 10 años. En este coloquio, un científico afirmó que las espinelas del límite Cretácico-Paleógeno no podrían haberse condensado a partir de la nube de vapor del impacto a causa de su contenido en hierro altamente oxidado. 'Pensé que era un argumento extraño', dijo Grossman. 'Aproximadamente la mitad de los átomos de casi cualquier roca que se puede encontrar son de oxígeno', dijo, proporcionando una avenida para la oxidación extensiva.

El laboratorio de Grossman, en el que Ebel trabajaba en esa época, se especializa en analizar meteoritos que han acumulado minerales condensados a partir de la nube de gas que formó el sol hace 4 500 millones de años. Juntos decidieron aplicar su experiencia para realizar simulaciones por computador de la condensación de minerales a partir de la nube de gas que formó el sistema solar al problema de las espinelas del Cretáceo-Paleógeno.

Kyte de la UCLA, que estaba a favor de un origen de las espinelas en la bola de fuego, ha medido la composición química de cientos de muestras de espinela de todo el mundo.

Ebel y Grossman agregaron el trabajo de Kyte y cálculos previos realizados por Jay Melosh de la Universidad de Arizona y Elisabetta Pierazzo del Instituto de Ciencia Planetaria de Tucson, Arizona, mostrando cómo el ángulo de impacto del asteroide podría haber afectado a la composición química de la bola de fuego. Los impactos verticales aportan más de las rocas del asteroide y de las más profundas al vapor, mientras que los impactos a ángulos más bajos vaporizan rocas más superficiales en el lugar de impacto.

Ebel y Grossman también se basaron en el trabajo de Mark Ghiorso de la Universidad de Chicago y de Richard Sack, de la Universidad de Washington, que han desarrollado simulaciones por computador que describen cómo cambian los minerales bajo temperaturas altas.

Las simulaciones por computador resultantes desarrolladas por Ebel y Grossman muestran cómo la roca que se vaporiza en el impacto podría condensarse al enfriarse la bola de fuego desde temperaturas que alcanzaron los cientos de miles de grados. Las simulaciones pintan una imagen de los cielos globales rellenos con una rara lluvia de calcio, silicato líquido, que refleja el contenido químico de las rocas que rodean al cráter de impacto de Chicxulub.

Sus cálculos les contaron lo que sería la composición de las espinelas, basándose en la composición tanto del asteroide como del lecho de roca en el lugar de impacto en México. Los resultados casi encajan con la composición de las espinelas encontradas en el límite Cretáceo-Paleógeno alrededor del mundo que Kyte de la UCLA y sus colegas han medido.

Los científicos ya habían averiguado que las espinelas encontradas en la capa limítrofe en el Océano Atlántico diferían en su composición de las encontradas en el Pacifico. 'Las espinelas que se encuentran en el límite Cretáceo-Paleógeno en el Atlántico se formaron en una etapa más caliente, más temprana que las del Pacífico, que se formaron en una etapa posterior y más fría en esta gran nube de material que circundó la Tierra', dijo Ebel.

El evento podría haber dejado pequeñas a las enormes erupciones volcánicas de Krakatoa y el Monte Santa Helena, dijo Ebel. 'Este tipo de cosas son muy difíciles de imaginar', dijo.

Los resultados de este artículo refuerzan el vínculo entre el incomparable impacto de Chicxulub y el límite estratigráfico que marca la extinción masiva de hace 65 millones de años que puso fin a la Era de los Dinosaurios.

El tema será explorado con más profundidad en una innovadora exposición, 'Dinosaurios: Antiguos Fósiles, Nuevos Descubrimientos', preparada para inaugurarse en el Museo Americano de Historia Natural el 14 de Mayo. Cuando se cierre en Nueva York, la exposición viajará al Museo de Houston de Ciencias Naturales (3 de Marzo a 30 de Julio de 2006); la Academia de las Ciencias de California, San Francisco (15 Sep 2006 a 4 Feb 2007); el Museo Field, Chicago (30 Mar a 3 Sep 2007); y el Museo de Ciencias Naturales del Estado de Carolina del Norte, en Raleigh (26 Oct 2007 a 5 Jul 2008).