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

Desde el nacimiento del sol hace unos 4.600 millones de años, el sistema solar ha sido un lugar violento. Como si fuera una máquina de pinball llena a rebosar, nuestro entorno cósmico estuvo repleto de meteoros, cometas e incluso planetas jóvenes que se estrellaban y se dejaban cicatrices en forma de cráteres de impacto.

En la actualidad, sabemos que hay rocas espaciales de todas las formas y tamaños que continúan su baile de empujones. Pero no se sabe a ciencia cierta cómo ha cambiado la cantidad de impactos con el paso del tiempo.

Recientemente, un equipo de investigadores que empleaba datos de la sonda lunar de la NASA ha informado de algo sorprendente en la revista Science: hace 290 millones de años, la tasa de impactos en la luna —y, por lo tanto, en la Tierra— aumentó drásticamente, una arremetida que posiblemente no se haya extinguido.

Esto es importante, entre otras cosas porque los asteroides lo bastante grandes como para sobrevivir a la atmósfera pueden estrellarse en la Tierra y provocar extinciones masivas. Un impacto como ese fue el golpe de gracia que puso fin a la era de los dinosaurios hace 66 millones de años.

La Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA vigila cualquier desecho espacial potencialmente peligroso que se desplace en dirección a la Tierra, de ahí que resulte de gran ayuda saber cuáles son las tasas de impacto en el sistema solar interior. Cuanto más desvelemos ese panorama, mejor podremos comprender qué pone en riesgo nuestra supervivencia.

El polvo lunar

La Tierra presenta una tectónica de placas activa, meteorización y erosión, procesos que alisan el registro de cráteres antiguos en nuestro planeta, lo que resulta inoportuno para los analistas de impactos. Esto significa que nuestro registro de impactos depende mucho de fenómenos recientes.

Pero la luna es un cuerpo sin aire que carece de capacidades erosivas y tectónica de placas, de ahí que sea un archivo geológico comparativamente intacto. Como ha sido una compañera constante de la Tierra durante la mayor parte de su existencia, la luna puede usarse para llenar los vacíos del historial de impactos de nuestro planeta.

En efecto, la luna es «una cápsula del tiempo de fenómenos que ocurren en nuestro rincón del sistema solar. Es estupendo contar con todos esos datos», afirma la líder del estudio Sara Mazrouei, científica planetaria de la Universidad de Toronto.

Con todo, no siempre resulta fácil acceder a los datos. Los astrónomos que no pueden emprender un viaje de campo lunar precisan otros métodos para determinar las edades de los cráteres. Por eso Mazrouei y su equipo hallaron una forma de cartografiar y datar los cráteres lunares desde hace mil millones de años hasta el presente empleando el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA.

Para empezar, el equipo sabía que los grandes cráteres formados en los últimos mil millones de años están cubiertos de muchos restos de roca, pero no los fosos más antiguos. Eso se debe a que, a lo largo de millones de años, las rocas de mayor tamaño son fragmentadas por impactos de micrometeoritos, pequeñas irrupciones de gas en la superficie y el cambio de temperaturas extremadamente cálidas a frías durante el ciclo lunar del día y la noche.

Este cambio gradual de rocas a polvo lunar afecta a la forma en que el calor se fuga de los cráteres y su entorno. La coautora del estudio Rebecca Ghent, profesora adjunta de ciencias planetarias de la Universidad de Toronto, se aprovechó de este hecho.

Observó el radiómetro térmico del LRO, llamado Diviner, que mide el calor emitido por la superficie lunar. A partir de cráteres ya datados, descubrió una «preciosa correlación» entre la cubierta rocosa, su capacidad para transmitir calor y la antigüedad de un cráter.

Como Diviner es capaz de datar cráteres de casi 10 kilómetros de diámetro, Mazrouei se puso manos a la obra. Durante cinco años, cartografió a mano miles de millones de años de cráteres lunares, de ahí que bromee diciendo que tuvo que comprobar su cordura de vez en cuando. Sin embargo, cuando mostró sus resultados preliminares a Bill Bottke, científico planetario y experto en asteroides del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado, supo que había descubierto algo.

«Algunas personas tienen una mina de oro ante sus ojos y no se dan cuenta», le dijo Bottke, otro coautor del estudio. «Tú estás ante una mina de oro».

El equipo determinó que la luna había recibido impactos del doble o el triple de objetos desde hace 290 millones de años, comparados con los ritmos de impacto de 710 millones de años antes.

Cañones de diamantes

Los científicos tenían la sospecha de que este mismo cambio en la tasa de impactos debía aplicarse a la Tierra, pero sabían que encontrar pruebas de ello sería difícil. Fue entonces cuando el coautor del estudio Thomas Gernon, profesor adjunto de ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton, mencionó la kimberlita. De repente, todo encajó.

Las kimberlitas son chimeneas volcánicas con forma de zanahoria presentes habitualmente en el núcleo de masas continentales muy estables y antiguas. Estas chimeneas extrajeron diamantes de las profundidades y los llevaron a la corteza superficial. Hoy en día están cartografiadas y han sido explotadas por sus riquezas.

«Los continentes son como alfileteros atravesados por miles de kimberlitas. Son archivos de la erosión pasada», explica Gernon. Antes de hace 650 millones de años, una serie colosal de glaciaciones globales conocidas en inglés como Snowball Earth («Tierra bola de nieve») retiró hasta un tercio de la corteza terrestre, y también las kimberlitas. Por ahora, los registros de impactos anteriores a esa fecha se han perdido en el tiempo.

Sin embargo, de hace 650 millones de años en adelante, está claro que han experimentado muy poca erosión. Esto significa que contienen un registro objetivo de cráteres y demuestra que el repunte de impactos lunares de hace 290 millones de años también aparece en la Tierra.

El modelo más simple sugiere que «la tasa de impacto aumentó hace 290 millones de años y se mantuvo alta durante todo ese tiempo», afirma Bottke. «Eso podemos decirlo con seguridad».

Esta coincidencia entre registros terrestres y lunares «es un argumento sólido a favor de que este hallazgo sea real», afirma Paul Byrne, profesor adjunto de geología planetaria en la Universidad Estatal de Carolina del Norte que no participó en este estudio.

El planeta Mercurio también podría ser de gran ayuda. Cuando la misión BepiColombo de la Agencia Espacial Europea llegue allí en 2025, será capaz de usar instrumentos similares al LRO para cartografiar y datar los cráteres en este mundo sin erosión ni aire.

«Quizá podamos comprobar si existe un rastro similar en Mercurio», afirma Mazrouei. «Sería maravilloso».

Marea alta en el cinturón de asteroides

La cuestión es por qué se produjo ese repunte. Según Bottke, casi todos los impactos que sufre la Tierra proceden de objetos que han salido del cinturón de asteroides. Podría haberse desprendido un gran cuerpo, quizá por una colisión, y creado muchos fragmentos.

Con el tiempo, estos fragmentos habrían sido bombardeados por la luz solar. Gracias a un truco de la física denominado efecto Yarkovsky, la radiación absorbida y reemitida dio a los desechos un empujoncito. En el caso de asteroides más pequeños esto puede desplazarlos a la zona de alcance de la gravedad de los planetas, lo que posiblemente los situaría en una trayectoria de colisión.

«Es una especie de marea alta», explica Bottke. «Mucho material sale del cinturón de asteroides y, al final, se produce un pico en el flujo de impactos de asteroides en la Tierra, que descenderá gradualmente con el tiempo».

Es posible que diversos desprendimientos en el cinturón de asteroides contribuyesen al repunte general, o podría deberse a un evento catastrófico. Con suerte, es algo que podrán determinar futuros modelos.

Sea cual sea la causa, el repunte en el flujo de impactos seguirá intrigando a los científicos que esperan comprender el pasado de la Tierra y, de paso, evitar correr el mismo destino que los dinosaurios.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.