Astronomía, Medio ambiente

La Tierra enfrenta cada 100000 años peligrosa nube de asteroides que altera el clima

Científicos proponen que es responsable del periódico ciclo glacial y de posibles impactos

La Tierra enfrenta cada 100000 años peligrosa nube de asteroides que altera el clima
La Tierra sumergida en una nube de asteroides y partículas interplanetarias, es el escenario que se replica cada 100000 años de acuerdo a los cambios de la inclinación de la Tierra. Una teoría científica sugiere que esto causaría el enfriamiento global que se replica periódicamente en el planeta. Imagen de archivo.( NASA)

La Tierra como todo el Sistema Solar tiene sus ciclos, sin embargo no todos encuentran una completa explicación. Uno de los debates internacionales de las últimas décadas es el ciclo de los 100000 a 107000 años de la Tierra, en que nuestro planeta entra gradualmente en un período glacial.

La última vez que comenzó a enfriarse la Tierra fue hace poco más de 100000 años, y culminó 20000 años después cuando el hielo Ártico se extendió de manera tal que se acercó a las latitudes ecuatoriales. Al margen del calentamiento global que hoy vive el planeta, esto obliga a suponer que si la regla que se ha repetido por más de un millón de años se replica nuevamente, conllevará a una nueva crisis climática en la sociedad humana.

Una de las razones que se plantea a continuación para el gradual enfriamiento de la temperatura, es que mientras la Tierra va modificando e inclinando su órbita cada 100000 años, esta se enfrenta a una nube cada vez más densa de partículas interplanetarias, con la entrada de meteoritos de cada vez mayor tamaño, que en cantidad masiva, son capaces de alterar el clima por tiempo prolongado. Esta explicación analizada a continuación, incluye la hipótesis de choques de gigantescos asteroides en algunos de estos ciclos de 100000 años, pero no en todos.

Nubes noctlicentes dede Inglaterra el 6 de julio 2016. Space Weather Gallery

Nubes noctlicentes de Inglaterra el 6 de julio 2016. Space Weather Gallery

Hoy se estudia la aparición de las nubes noctiluscentes, hecho relacionado por la NASA al brillo del polvo de asteroides flotante en la alta atmósfera, que se mencionó por primera vez en 1885. Antes al parecer nunca había sido reportado. Las nubes noctiluscentes son de un color azul brillante, fáciles de identificar.

Hoy este fenómeno nocturno se ha declarado en aumento, y la temporada en que surge cada año se está anticipando cada vez más, con más horas de duración por noche.

nube noctuliscenti desde la Estación Espacial Internacional ISS ( NASA)

Nube noctuliscenti desde la Estación Espacial Internacional ISS ( NASA)

Algunos comentan que las nubes noctiluscentes son un aviso de que en realidad la nube de partículas de asteroides se está acrecentando también cada vez más, poniendo en el escenario al ciclo terrestre de los 100000 años.

Si se piensa que asteroides de gran tamaño pueden generar numerosos escombros adicionales, la Tierra cada 100000 años entra en un período ambiental dramático, que no solo significa una simple era glacial que obliga a masivas migraciones. Se trata de una crisis diferente a la predicha por el calentamiento global provocado por el hombre mismo.

Los comités científicos internacionales predicen para las próximas décadas o los próximos cientos de años, efectos destructivos masivos en la vida terrestre y la vida oceánica tan solo por el calentamiento global, pero poco se habla de la crisis causada por el acrecentamiento de la nube de polvo de asteroides y meteoritos.

Hay que recordar que los estudiosos de la extinción masiva de especies en la Tierra, atribuyen a “una caída en el nivel del mar y el cambio climático”, como las causas más frecuentemente invocadas. Sin embargo, citando como ejemplo el estudio David Raup, “las nuevas teorías de colisiones con cuerpos extraterrestres están ganando adeptos. en la extinción”. Se comprende además que tanto el enfriamiento glacial, como el calentamiento global producen cambios importantes en los océanos.

Sobre las extinciones causadas por los estrés de la Tierra, el Sr. Raup destaca que “no son necesariamente masivas, y puede que sólo perturben la sociedad eliminando aquellos organismos que son más susceptibles”.

Ciclo glacial y ciclo de asteroides

Daniel Karner, de la Universidad de Berkeley, en su exposición del año 2003, dijo que “se descubrió que el período fundamental de los ciclos de la era del hielo no es de 23.000 años (como se había propuesto con precedencia), sino que es de unos 100.000 años”.

A su vez Richard A. Muller, del laboratorio de Física de Berkeley, y Gordon J. MacDonald, en su estudio de 1997 validaron la periodicidad de 100000 años presentando curvas del espectro del clima, con un valor muy estrecho. Los autores, al igual que Daniel Karner, al analizar todos los ciclos de la Tierra que podrían estar involucrados -excentricidad, variación del eje e inclinación de la órbita- concordaron que esto debería tener “un origen astronómico”.

El sol ilumina las grietas y los canales de agua formados por el deshielo de los glaciares al oeste de Groenlandia. / Jan Lenaerts

El sol ilumina las grietas y los canales de agua formados por el deshielo de los glaciares al oeste de Groenlandia. / Jan Lenaerts

Por otro lado, para Muller y MacDonald, esta periodicidad de los 100000 años potencialmente sería atribuida a la variación de la inclinación orbital de la Tierra, ya que muestra una gran coincidencia a los períodos glaciales, siempre y cuando se considere la inclinación comparada a un plano invariable del Sistema Solar.

Los autores plantean que un cambio gradual de inclinación terrestre causa un aumento gradual de meteoritos y polvo interplanetario, lo que sería responsable del enfriamiento periódico del planeta, sin embargo consideraron oportuno que se valide o se confirme con test experimentales.

Esquema de la variación orbital sobre un plano fijo invariable. (Wikimedia)

Esquema de la variación orbital sobre un plano fijo invariable. (Wikimedia)

Muller y MacDonald descartaron a su vez la sugerencia que vinculaba el cambio de clima de 100000 años al ciclo de excentricidad de la Tierra o su equivalente precisión lineal. Esto había sido mencionado por científicos que analizaron la llamada Teoría de Milankovic, publicada por el serbio Milutin Milankovic (1879-1958), a principios del siglo XX.

Sobre la razón de por qué los climatólogos en el pasado no habían considerado la existencia del ciclo de 100000 años de inclinación orbital terrestre, como factor causante del clima glacial, los autores mencionaron dos posibles razones.

“Desde el trabajo de Milankovitch, la suposición implícita ha sido que la insolación era la fuerza motriz de los ciclos climáticos, y la insolación no se ve afectada directamente por la inclinación orbital”. En adición, añade el científico, el ciclo de 100000 años no es evidente si no se considera el plano de referencia natural del Sistema Solar, al que llamó plano invariable.

En la siguiente imagen Muller compara las dos formas de observar el ciclo terrestre de acuerdo a la inclinación de nuestro planeta. En uno de los casos, da como resultado 700000 años, y en el segundo. los 100000 años. Esto pudo haber causado confusión.

Cuando se considera a la oscilación de la Tierra con una inclinación considerando como referencia el zodiaco (curva A) el ciclo que resulta es de 70 mil años, pero considerando el plano invariable del Sistema Solar, señalado por el plano de órbita de Júpiter, el resultado es de 100000 años, la misma cantidad de años que el cambio de clima.

La imagen muestra las variaciones del vector de inclinación de la órbita de la Tierra. La inclinación i se especifica en base a la dirección de referencia. El símbolo Ω es el ángulo azimutal o ángulo del nodo ascendente (cruce o paso por el punto de cruce de la eclíptica o órbita de la Tierra). En las figuras A y C, la curva se basa en las mediciones que relacionan la Tierra con el zodíaco o la eclíptica. dan como resutados períodos engañosos de 70000 años. En las figuras D y M, el movimiento se relaciona al plano invariable. Considerando el grado angular total del Sistema Solar y dan resultado los 100000 años. (Muller)

La imagen muestra las variaciones del vector de inclinación de la órbita de la Tierra. La inclinación i se especifica en base a la dirección de referencia. El símbolo Ω es el ángulo azimutal o ángulo del nodo ascendente (cruce o paso por el punto de cruce de la eclíptica o órbita de la Tierra). En las figuras A y C, la curva se basa en las mediciones que relacionan la Tierra con el zodiaco o la eclíptica. dan como resultados períodos engañosos de 70000 años. En las figuras D y M, el movimiento se relaciona al plano invariable. Considerando el grado angular total del Sistema Solar y dan resultado los 100000 años. (Muller)

Muller a su vez publicó la curva del aspectro de la acreción de polvo extraterrestre, es decir nivel aumento de estas partículas, para el período de 269 a 445 ka, determinado a partir de las mediciones de Helio-3 extraterrestre en las profundidades marinas, realizadas por los científicos Farley y Patterson.

Helio 3 medido por Farley y Patterson sirve per visualizar el aspectro de polvo extraterrestre entre los 269 y 445 mil años. (Muller)

Helio 3 medido por Farley y Patterson sirve para visualizar el aspectro de polvo extraterrestre entre los 269 y 445 mil años. (Muller)

Comprobando teorías

Los investigadores Stephen Kortenkamp y Stanley Dermott, en 1998 analizaron el hecho de que cada 100000 años en los últimos 1,2 millones de años, la Tierra se enfrentó a un aumento relevante ( por un factor de 2 a 3) de la cantidad de partículas de polvo interplanetario, al que muchos llaman nube zodiacal.

“ El acrecimiento continuo de grandes cantidades de polvo puede llevar a cambios sustanciales en el clima de la Tierra”, concluyeron los autores. Los investigadores también plantearon que estas nubes de meteoritos serían las responsables de las periódicas eras glaciales cada 100000 años.

“Fragmentos de asteroide grandes de un kilómetro de tamaño podrían ser perturbados en el cinturón de asteroides, con el inminente cruce de la Tierra ante su gradual cambio de órbita periódico”, indica su estudio.

Según Kortenkamp y Dermott el impacto de un mayor número de asteroides no siempre habría ocurrido, pero cuando sucede, es un escenario para grandes extinciones.

Cráteres datatos con la misma fecha. (Universidad Aberdeen)

Cráteres con datos de la misma fecha. (Universidad Aberdeen)

Asteroides que golpearon la tierra en una misma fecha

Si efectivamente los asteroides caen cada cierto período con más frecuencia, a medida que crece también la nube de partículas interplanetarias, deben haber algunos casos estudiados.

Una de las grandes extinciones que sufrió la Tierra, a la que se atribuye la desaparición de los dinosaurios, se relaciona al impacto de un asteroide o cometa que ocasionó el cráter Chicxulub, hace 66 millones de años en México.

A bastante distancia, otro asteroide datado con la misma fecha, causó el cráter de Boltysh en Ucrania.

No tenemos una explicación definitiva para eso“, comentó el geoquímico y petrólogo Matthias Meier del Instituto ETH Zurich al publicar en marzo de 2017, su estudio.

“Una causa posible podría ser una colisión entre dos fragmentos en el cinturón de asteroides, formando escombros que podrían entonces haber encontrado rápidamente su camino a la Tierra”, agregó el científico.

Matthias Meier resaltó que se conocen 190 cráteres de gran tamaño. El analizó 22 de ellos pero aparte de los cráteres mencionados, la mayoría no tenía dataciones correctas, por lo que no pudo confirmar una periodicidad.

Más sobre el ciclo de 100000 años

De acuerdo al análisis de Kortenkamp y Dermott, sobre estudios previos, las partículas interplanetarias encontradas en sedimentos de aguas profundas correspondientes a un período entre 250.000 y 450.000 años atrás revelan un flujo de éstas aumentan (un factor de 2 a 3) cada cerca de 100.000 años.

También encontró que el helio 3 extraterrestre en sedimentos de aguas profundas tienen una variabilidad con aumento cada 100000 años, pero desfasado 50 mil años a la curva de acrecentamiento del flujo de partículas interplanetarias. De acuerdo al estudio, este aumento desfasado estaría relacionado a cambios climáticos en las corrientes oceánicas que probablemente redistribuyeron los sedimentos.

Tales redistribuciones explicarían porqué las predicciones del flujo de polvo interplanetarios en los modelos no coinciden con las mediciones. Esto ha dificultado validar algunas teorías. Lo que no queda duda es que la Tierra parece seguir siempre un patrón de 100000 años.

Los autores señalaron que “cuatro planetas de nuestro Sistema Solar orbitan envueltos en una tenue nube de polvo conocida como la nube zodiacal”, y que en el caso de nuestro planeta se ha visto que “cada año acumula aproximadamente 3 X 107 kilogramos de partículas de polvo interplanetario de esta nube”.

Estas partículas. explicaron, son recogidas por las aeronaves que vuelan en la estratosfera y analizadas en los laboratorios.

La Tierra en medio de las bandas de asteroides

Los autores mencionaron que en 1984, las observaciones de la nube zodiacal desde el Satélite astronómico infrarrojo (IRAS) reveló prominentes bandas de polvo cerca de la eclíptica -órbita de la Tierra- las que se asociaron con las tres de las familias de asteroides más numerosas: Eos, Themis, y Koronis.

“Estas tres familias de asteroides siguen siendo los más abundantes fuentes de polvo que son inequívocamente vinculadas a las observaciones de la nube zodiacal”, afirmaron. En su documento, Kortenkamp y Dermott explicaron que los asteroides contribuyen con tres cuartas partes de este polvo interplanetario.

Al analizar el estudio de Muller y MacDonald, los científicos declararon que ”probar su hipótesis requiere una comprensión de la estructura de las bandas de polvo”.

El polvo interplanetario tiene un origen de los asteroides del llamado Cinturón de asteroides, que se encuentra a una distancia del Sol de 3 Unidades Astronómicas (1UA corresponde a la distancia Sol-Tierra). Su plano orbital se corresponde al de Júpiter, cuya órbita además se considera como el plano orbital básico invariable. A medida que las partículas de este polvo se acercan al Sol se van desintegrando. Las órbitas de muchos asteroides cruza la órbita terrestre entre su punto más cercano al Sol y su punto más lejano.

Clasificación de los asteroides, según sus órbitas. ( Wikimedia)

Clasificación de los asteroides, según sus órbitas. ( Wikimedia)

En este escenario, Kortenkamp y Dermott sitúan a la Tierra orbitando el Sol completamente incrustada dentro de estas bandas de polvo de las diferentes familias de asteroides. Hecho confirmado por los astrónomos. En algunos momentos, la densidad espacial del polvo de estas partículas se acentúa cerca de los extremos y hay períodos del año en que caen más meteoritos.

Gigantescos asteroides de avecinan

Pequeños, medianos y también gigantescos asteroides orbitan el Sol atravesando periódicamente la órbita de la Tierra. La NASA los clasifica como objetos astronómicos potencialmente peligrosos, ya que en algún momento alguno de ellos deberá colisionar con nuestro planeta. Algo que ha ocurrido siempre.

El peligro se suma al hecho que la órbita de los asteroides puede variar por efecto de la gravedad al acercarse al Sol, la Tierra, la Luna o planetas como Júpiter.

Esto significa que una trayectoria predicha para el futuro, está sujeta a continuos cambios.

Si la Tierra entró en su período de 100000 años en que gradualmente experimentará un mayor número de meteoritos o asteroides cercanos, se pueden prever un mayor número de posibles impactos. Esto es solo una teoría por su puesto, planteada por los científicos de prestigiosas universidades.

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