El polvo del impacto de un asteroide gigante causó una antigua edad de hielo

Esta es una ilustración de la colisión gigante de asteroides en el espacio exterior que produjo el polvo que condujo a una era de hielo en la Tierra. Crédito: Don Davis, Instituto de Investigación del Sudoeste.

Hace unos 466 millones de años, mucho antes de la edad de los dinosaurios, la Tierra se congeló. Los mares comenzaron a congelarse en los polos de la Tierra, y el nuevo rango de temperaturas alrededor del planeta preparó el escenario para una explosión de nuevas especies en evolución. La causa de esta edad de hielo era un misterio, hasta ahora: un nuevo estudio en Science Advances argumenta que la edad de hielo fue causada por el enfriamiento global, desencadenado por el polvo adicional en la atmósfera de una colisión de asteroides gigantes en el espacio exterior. 

Siempre hay mucho polvo del espacio exterior flotando hacia la Tierra, pequeños trozos de asteroides y cometas, pero este polvo normalmente es solo una pequeña fracción del otro polvo en nuestra atmósfera, como cenizas volcánicas, polvo de desiertos y sal marina. Pero cuando un asteroide de 150 kilómetros de ancho entre Marte y Júpiter se rompió hace 466 millones de años, creó mucho más polvo de lo habitual. "Normalmente, la Tierra gana alrededor de 40.000 toneladas de material extraterrestre cada año", dice Philipp Heck, curador del Field Museum, profesor asociado de la Universidad de Chicago y uno de los autores del artículo. "Imagine multiplicar eso por un factor de mil o diez mil". Para contextualizar que, en un año típico, el polvo interplanetario de mil camiones se cae a la Tierra. En los dos millones de años posteriores a la colisión.

Este es un meteorito fósil de 466 millones de años, creado en la misma colisión de un asteroide que causó el polvo que condujo a una era de hielo. En la parte superior de la foto está el fósil de una criatura parecida a un calamar llamada nautiloide. Crédito: Field Museum, John Weinstein.

"Nuestra hipótesis es que las grandes cantidades de polvo extraterrestre durante un período de tiempo de al menos dos millones de años jugaron un papel importante en el cambio del clima en la Tierra, contribuyendo al enfriamiento", dice Heck. 

"Nuestros resultados muestran por primera vez que tal polvo, a veces, ha enfriado la Tierra dramáticamente", dice Birger Schmitz de la Universidad de Lund de Suecia, autor principal del estudio y asociado de investigación en el Field Museum. "Nuestros estudios pueden brindar una comprensión más detallada y empírica de cómo funciona esto, y esto a su vez puede usarse para evaluar si las simulaciones de modelos son realistas". 

Para averiguarlo, los investigadores buscaron rastros de polvo espacial en rocas de 466 millones de años y lo compararon con pequeños micrometeoritos de la Antártida como referencia. "Estudiamos materia extraterrestre, meteoritos y micrometeoritos, en el registro sedimentario de la Tierra, es decir, rocas que alguna vez fueron el fondo del mar", dice Heck. "Y luego extrajimos la materia extraterrestre para descubrir qué era y de dónde venía". 

Extraer la materia extraterrestre, los pequeños meteoritos y trozos de polvo del espacio exterior, implica tomar la roca antigua y tratarla con ácido que se come la piedra y deja las cosas del espacio. Luego, el equipo analizó la composición química del polvo restante. El equipo también analizó las rocas del antiguo lecho marino y buscó elementos que rara vez aparecen en las rocas de la Tierra y los isótopos, diferentes formas de átomos, que muestran características de provenir del espacio exterior. Por ejemplo, los átomos de helio normalmente tienen dos protones, dos neutrones y dos electrones, pero a algunos que se disparan desde el Sol hacia el espacio les falta un neutrón. La presencia de estos isótopos especiales de helio, junto con metales raros que a menudo se encuentran en los asteroides, demuestra que el polvo se originó en el espacio. 

TEstos son acantilados hechos de roca sedimentaria que una vez fue un antiguo fondo marino. La línea horizontal gris en la roca muestra dónde cayó el polvo de la colisión de asteroides. Crédito: Field Museum, Philipp Heck.

Otros científicos ya habían establecido que nuestro planeta estaba experimentando una era de hielo alrededor de esta época. La cantidad de agua en los océanos de la Tierra influye en la forma en que se forman las rocas en el fondo del mar, y las rocas de este período de tiempo muestran signos de océanos menos profundos, una pista de que parte del agua de la Tierra quedó atrapada en los glaciares y el hielo marino. Schmitz y sus colegas son los primeros en demostrar que esta edad de hielo se sincroniza con el polvo adicional en la atmósfera. "El momento parece ser perfecto", dice. El polvo adicional en la atmósfera ayuda a explicar la edad de hielo: al filtrar la luz solar, el polvo habría causado un enfriamiento global. 

Como el polvo flotó hacia la Tierra durante al menos dos millones de años, el enfriamiento fue lo suficientemente gradual como para que la vida se adaptara e incluso se beneficiara de los cambios. Una explosión de nuevas especies evolucionó como criaturas adaptadas para la supervivencia en regiones con diferentes temperaturas. 

Heck señala que, si bien este período de enfriamiento global resultó beneficioso para la vida en la Tierra, el cambio climático acelerado puede ser catastrófico. "En el enfriamiento global que estudiamos, estamos hablando de escalas de tiempo de millones de años. Es muy diferente del cambio climático causado por el meteorito que mató a los dinosaurios hace 65 millones de años, y es diferente del calentamiento global de hoy. el enfriamiento global fue un leve empujón. Hubo menos estrés". 

Es tentador pensar que el calentamiento global de hoy podría resolverse replicando la lluvia de polvo que provocó el enfriamiento global hace 466 millones de años. Pero Heck dice que sería cauteloso: "Las propuestas de geoingeniería deben evaluarse de manera muy crítica y cuidadosa, porque si algo sale mal, las cosas podrían empeorar más que antes". 

Si bien Heck no está convencido de que hayamos encontrado la solución al cambio climático, dice que es una buena idea que pensemos en este sentido. 

"Estamos experimentando el calentamiento global, es innegable", dice Heck. "Y tenemos que pensar en cómo podemos prevenir consecuencias catastróficas, o minimizarlas. Cualquier idea que sea razonable debe ser explorada". 

Fuente: Field Museum,