Hace 430.000 años un meteoro explotó sobre la Antártida y dejó pistas en los restos

Hace siglos, un asteroide del tamaño de un campo de fútbol atravesó con forma de arco el sistema solar para luego colisionar con la Tierra. Se abalanzó sobre el polo sur del planeta apuntando a una extensión despoblada y helada: la Antártida.

Fue hace 430.000 años, en el medio del período Pleistoceno. En otros lugares del planeta, algunos de los primeros neandertales estaban expandiéndose por Europa, los mamuts recorrían el hemisferio norte y los mantos de hielo de la Tierra eran cada vez más gruesos. 

La roca espacial se estrelló contra la densa atmósfera del planeta. La fricción la hizo trizas y, mientras el meteoro desintegrado caía en picada hacia la meseta antártica, dejaba una huella incandescente y ardiente a su paso. A medida que se acercaba al hielo, el meteoro explotó en el cielo y arrojó directo en el suelo un chorro de gas supercaliente y restos cósmicos vaporizados.

Estos tipos de explosiones en el medio del aire pueden provocar muchísimo daño, pero no hacen cráteres en la corteza de la Tierra, lo que significa que hallar las huellas de sus restos y determinar cuán seguido suceden ha sido un poco una adivinanza.

Hoy, los científicos que estudian las diminutas partículas halladas en la Antártida han descubierto pruebas de esta antigua explosión meteórica aérea y usaron pistas químicas de las partículas para armar el rompecabezas de lo que sucedió hace cientos de miles de años.

“Sabemos que los asteroides son peligrosos y los estudios recientes han sugerido que las explosiones en el aire son más peligrosas que los asteroides grandes porque estos últimos son muy inusuales”, menciona Matthias van Ginneken, científico planetario de University of Kent (Universidad de Kent) y autor principal del nuevo estudio que describe la explosión antigua en la revista Science Advances.

En 2013, un asteroide del tamaño de una casa explotó sobre Chelíabinsk, un pueblo ruso, destrozó vidrios y lastimó a más de 1600 personas. Si el pueblo hubiese estado en la mira del meteoro de la Antártida (una roca más grande) hace 430.000 años, hubiese quedado destruido. La fuerza explosiva fue cuatro veces más poderosa que la explosión meteórica aérea que aplanó los bosques cerca de Tunguska, Rusia, y miles de veces más fuerte que la bomba nuclear detonada en Hiroshima, Japón.

Las explosiones aéreas como la que se dio en Chelíabinsk (y otra sobre el mar de Berin en 2018) suelen suceder de manera inesperada porque los asteroides más pequeños son difíciles de localizar, incluso con los mejores telescopios que hay en la Tierra. "Ahora tenemos una manera de hallar rastros y restos de dichos impactos en el registro geológico, y esto puede ser importante para volver a evaluar la historia de impactos en nuestro planeta", señala van Ginneken.

Detectives helados

En febrero de 2018, van Ginneken visitó la Antártida (un viaje soñado para él) en busca de pistas cósmicas diminutas. Como alumno de doctorado, había estudiado los pequeños granos recogidos en la Antártida, pero todavía tenía que ver al continente helado con sus propios ojos. Cuando llegó al lugar con la expedición belga de meteoritos antárticos, estaba terminando la temporada de investigación y tenían solo dos semanas para recorrer el lugar y buscar microscópicas partículas extraterrestres.

El equipo analizó dos docenas de lugares y, en uno de ellos, un alto camino llano de roca árida que bordea la meseta antártica en las montañas Sør Rondane, encontraron un tesoro escondido. La cima del lugar, limpia por glaciares de hace más de 800.000 mil años, conservó perfectamente los restos cósmicos.

“En la Antártida, no caen demasiadas cosas en la cima de las montañas, es muy limpio, no hay actividad humana, no hay vegetación", explica van Ginneken. "Así que todo el material que cae del espacio se conserva por largos períodos de tiempo". 

Junto a sus colegas recogieron más de 5,5 kilogramos de sedimento de la cima y lo llevaron al laboratorio. Finalmente, seleccionaron 17 esférulas (granos redondos y diminutos de meteorito derretido que se forjaron durante los impactos) para hacerles un escrutinio detallado. van Ginneken afirmó que, de inmediato, pudo darse cuenta de que los granos negros eran alienígenas en sus orígenes y que algo no estaba nada bien: en vez de ser simples esferas como la mayoría de los micrometeoritos, algunos estaban adheridos entre ellos.

Cuando con su equipo sondeó la composición de oxígeno de las esférulas, los granos demostraron ser aún más extraños ya que contenían relaciones de isótopos de oxígeno que no eran compatibles con los asteroides conocidos. Dichas relaciones sugerían que las esférulas se formaron en el contacto directo con el hielo de la Antártida, algo inusual para una explosión aérea.

Las esférulas se parecían mucho al polvo extraterrestre que van Ginneken había estudiado antes (granos incrustados en núcleos de hielo inmenso recuperados de la cercana estación antártica japonesa en Dome Fuji y de la estación ítalo-francesa en Dome Concordia al otro lado del continente). Aquellos granos tenían, aproximadamente, 430.000 años, una edad que los científicos pueden calcular en base a su posición en los núcleos de hielo, enterrados a 2,4 kilómetros por debajo de la superficie.

Dadas las similitudes en las muestras, el equipo consideró que los granos se formaron todos en el mismo acontecimiento. Y por la escases de cráteres en la Antártida, más las esférulas desparramadas por todo el continente, sospecharon que, en un pasado distante, hubo algún tipo de megaexplosión aérea similar a la de Chelíabinsk. 

Pistas químicas

Armar la historia de las esférulas desde allí no fue simple en parte por lo extraño de los isótopos de oxígeno. Normalmente, las esférulas que se forman de meteorito durante una explosión en el medio del aire no interactúan con la superficie del planeta antes de volverse a solidificar y caer en la Tierra. Así que Natalia Artemieva, del Planetary Science Institute (Instituto de ciencias planetarias), usó las simulaciones por computadora para ver si lo que había ocurrido era un tipo más complejo de explosión aérea.

"Ya sabíamos que esos eventos sucedían, solo necesitábamos un cuerpo más grande para que la columna de humo llegue a la superficie (pero que no sea demasiado grande para hacer un cráter, que solo 'bese' el hielo sería perfecto)", escribió en un correo electrónico Artemieva. "Luego de algunos intentos, encontramos un escenario posible".

En el modelo del impacto antártico, los restos vaporizados de un asteroide en explosión se lanzan hacia el suelo en una columna de gas extremadamente caliente, que golpea la superficie del planeta como un tsunami interplanetario. Es algo como un híbrido entre la explosión aérea de Chelíabinsk, que no produce una columna descendente y una colisión normal que crea un cráter.

El equipo lo llamó el impacto "touchdown” (tocar el suelo), y es muy similar a otras explosiones que Mark Boslough, físico de University of New Mexico (Universidad de Nuevo México), ha modelado. Boslough sospecha que uno de estos eventos es el culpable del vidrio misterioso de 30 millones de años que está distribuido en el Sahara occidental: fragmentos suaves y amarillos que se parecen a las lágrimas de sirena (vidrios de mar) que han desconcertado a los científicos debido a su inexplicable presencia en el medio del desierto.

Boslough dice que las simulaciones en el nuevo informe son confiables y que no sería sorprendente que una explosión aérea que toque el suelo haya ocurrido en la Antártida prehistórica. Este tipo de explosiones pueden ser una fuerte combinación que elimina todo lo que hay debajo. Y hay un gran cantidad de rocas espaciales cerca de la Tierra que son del tamaño correcto (entre 91,4 y 152 metros) para producir impactos que lleguen al suelo, por lo que es vital comprender cuán frecuentes se dan estas colisiones violentas con nuestro planeta.

"Si lo piensas, es bastante aterrador", reflexiona van Ginneken. Sin embargo, la nueva investigación podría proporcionar una manera de detectar otros impactos que toquen el suelo en el registro geológico, lo que les permitirá a los científicos entender mejor la amenaza que estos eventos suponen en la Tierra.

Otras posibilidades

Christian Koeberl, de University of Vienna (Universidad de Viena), considera razonable la interpretación del equipo, pero es bastante escéptico. Según él, el problema comienza con el hecho de precisar un tiempo para las esférulas, que es extremadamente difícil de hacer. Aunque el equipo identificó una semejanza con el polvo de otros lugares, no es una asociación irrefutable, algo con lo que van Ginneken está de acuerdo. 

"No es necesariamente una falta del equipo, es simplemente difícil de hacer", explica Koeberl. "Es un problema común". 
Koeberl señala que es posible que las esférulas sean tan antiguas como la superficie limpia donde fueron halladas, reliquias de un impacto mucho más antiguo. Si fuese así, tal vez la ausencia de un cráter no sea tan sorprendente. Los mantos de hielo en movimiento podrían haber borrado algún pequeño hueco.

Koeberl indica que, si estos tipos de impactos fueran comunes, tendría que haber vasta evidencia de su existencia en el registro geológico, pero, definitivamente, los impactos que tocan el suelo no se han hallado antes. No está convencido de que la relación de isótopos de oxígenos indique una mezcla con el hielo. Es posible que el equipo haya recuperado fragmentos de un extraño tipo de asteroide que los científicos no describieron previamente, aunque van Ginneken cree que esto es improbable.

"Creo que la información es buena, las medidas son correctas y la interpretación no es imposible, pero también no están tan limitadas al informe como se dice", Koeberl señala. "Hay otras posibilidad, pero ir hasta allí es una historia interesante".

Los científicos que esperan determinar cuán frecuentes son las explosiones en el aire también están poniendo el foco en los cielos y en hacer un censo detallado de los objetos que podrían explotar sobre nuestras cabezas. Por ahora, todavía no sabemos cómo desviar los peligros cósmicos, pero una misión que se lanzara al espacio más adelante en este 2021, y que espera estrellar una nave contra un asteroide y sacarlo de su curso, podría darnos una manera de proteger a nuestro planeta.

Mientras tanto, un mejor entendimiento de cuán grande podría ser la onda expansiva de una explosión aérea será fundamental para ayudar a las personas a correrse de su camino.