Hace unos 2.000 millones de años, un impactador se precipitó hacia la Tierra y se estrelló contra el planeta en una zona cercana a la actual Johannesburgo (Sudáfrica). El impactador -muy probablemente un asteroide- formó lo que hoy es el mayor cráter de nuestro planeta. Los científicos han aceptado ampliamente, basándose en investigaciones anteriores, que la estructura de impacto, conocida como el cráter Vredefort, fue formada por un objeto de unos 15 kilómetros de diámetro que se desplazaba a una velocidad de 15 kilómetros por segundo.
Pero, según una nueva investigación de la Universidad de Rochester, el impactador podría haber sido mucho más grande, y habría tenido consecuencias devastadoras en todo el planeta. Esta investigación, publicada en el Journal of Geophysical Research, proporciona una comprensión más precisa del gran impacto y permitirá a los investigadores simular mejor los eventos de impacto en la Tierra y otros planetas, tanto en el pasado como en el futuro.
Entender la estructura de impacto más grande que tenemos en la Tierra es fundamental, dice Natalie Allen, ahora estudiante de doctorado en la Universidad Johns Hopkins. Allen es la primera autora del trabajo, basado en la investigación que realizó como estudiante en Rochester con Miki Nakajima, profesor asistente de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Tener acceso a la información proporcionada por una estructura como el cráter Vredefort es una gran oportunidad para poner a prueba nuestro modelo y nuestra comprensión de las pruebas geológicas para que podamos entender mejor los impactos en la Tierra y más allá.
Las simulaciones actualizadas sugieren consecuencias «devastadoras”
A lo largo de 2.000 millones de años, el cráter de Vredefort se ha erosionado. Esto dificulta a los científicos la estimación directa del tamaño del cráter en el momento del impacto original y, por tanto, del tamaño y la velocidad del impactador que lo formó.
Un objeto de 15 kilómetros de tamaño que viajara a una velocidad de 15 kilómetros por segundo produciría un cráter de unos 172 kilómetros de diámetro. Sin embargo, esto es mucho más pequeño que las estimaciones actuales para el cráter de Vredefort. Estas estimaciones actuales se basan en nuevas pruebas geológicas y mediciones que estiman que el diámetro original de la estructura habría sido de entre 250 y 280 kilómetros en el momento del impacto.
Allen, Nakajima y sus colegas llevaron a cabo simulaciones para ajustar el tamaño actualizado del cráter. Sus resultados mostraron que un impactador tendría que ser mucho más grande -unos 20 a 25 kilómetros- y viajar a una velocidad de 15 a 20 kilómetros por segundo para explicar un cráter de 250 kilómetros de tamaño.
Esto significa que el impactador que formó el cráter de Vredefort habría sido mayor que el asteroide que acabó con los dinosaurios hace 66 millones de años, formando el cráter de Chicxulub. Ese impacto tuvo efectos perjudiciales a nivel mundial, como el calentamiento del efecto invernadero, los incendios forestales generalizados, la lluvia ácida y la destrucción de la capa de ozono, además de causar el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno que acabó con los dinosaurios.
Si el cráter de Vredefort fue aún mayor y el impacto más energético que el que formó el cráter de Chicxulub, el impacto de Vredefort podría haber tenido consecuencias globales aún más catastróficas.
A diferencia del impacto de Chicxulub, el de Vredefort no dejó constancia de una extinción masiva ni de incendios forestales, ya que hace 2.000 millones de años sólo había formas de vida unicelulares y no existían árboles, afirma Nakajima. Sin embargo, el impacto habría afectado al clima global de forma potencialmente más extensa que el impacto de Chicxulub.
El polvo y los aerosoles del impacto de Vredefort se habrían extendido por todo el planeta y habrían bloqueado la luz solar, enfriando la superficie de la Tierra, dice. Esto podría haber tenido un efecto devastador en los organismos fotosintéticos. Después de que el polvo y los aerosoles se asentaran -lo que podría haber llevado desde horas hasta una década-, los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono que se emitieron a causa del impacto habrían elevado la temperatura global potencialmente en varios grados durante un largo período de tiempo.
Un modelo multifacético del cráter de Vredefort
Las simulaciones también permitieron a los investigadores estudiar el material expulsado por el impacto y la distancia que recorrió el material desde el cráter. Pueden utilizar esta información para determinar la ubicación geográfica de las masas de tierra de hace miles de millones de años. Por ejemplo, investigaciones anteriores determinaron que el material del impactador fue expulsado hasta la actual Carelia, en Rusia. Utilizando su modelo, Allen, Nakajima y sus colegas descubrieron que, hace 2.000 millones de años, la distancia de la masa de tierra que contenía Carelia habría sido de sólo 2.000 a 2.500 kilómetros desde el cráter en Sudáfrica, mucho más cerca de lo que están las dos zonas hoy en día.
Es increíblemente difícil determinar la ubicación de las masas de tierra hace mucho tiempo, afirma Allen. Las mejores simulaciones actuales se remontan a unos mil millones de años, y las incertidumbres aumentan cuanto más se retrocede. La aclaración de pruebas como esta cartografía de la capa de eyección puede permitir a los investigadores poner a prueba sus modelos y ayudar a completar la visión del pasado.
Fuentes
University of Rochester | Allen, N. H., Nakajima, M., Wünnemann, K., Helhoski, S., & Trail, D. (2022). A revision of the formation conditions of the Vredefort crater. Journal of Geophysical Research: Planets, 127, e2022JE007186. doi.org/10.1029/2022JE007186
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