Francis en ¡Eureka!: Tres posibles fragmentos del bólido de Tunguska

Dibujo20130504 Tunguska rocks - fragments meteorite or comet

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, de Onda Cero Radio, ya está disponible. Sigue este enlace para escucharlo. Como siempre, una transcripción escrita con imágenes y enlaces a los artículos técnicos.

El evento de Tunguska ocurrió a las 7:17 de la mañana (hora local) del 30 de junio de 1908 en una región apartada de Siberia cerca del río ruso Tunguska. Hay muchas teorías que tratan de explicar lo que ocurrió, pero ¿cuál es la teoría más aceptada por la ciencia actual? Se cree que el evento de Tunguska fue causado por un meteoro que se quemó en la atmósfera terrestre de entre 50 y 80 metros de diámetro, que entró en la atmósfera a unos 20 km/s y con una inclinación entre 30 y 45 grados respecto a la horizontal. Lo más probable es que fuera un trozo de un cometa con una densidad similar a la del cometa Halley (unos 0,6 g/cm³), que quizás contuviera un núcleo rocoso más pequeño. La explosión ocurrió a entre 8 y 10 km de altura liberando una onda de choque que provocó grandes daños en un área de unos 2.000 kilómetros cuadrados (como la provincia más pequeña de España, Guipúzcoa). La explosión fue detectada por numerosas estaciones sismológicas de la época y por una estación barométrica (que mide la presión atmosférica) en el Reino Unido. Incendió y derribó cientos de miles árboles. La Primera Guerra Mundial y la Revolución Rusa de 1917 retrasaron la primera expedición científica de la Academia Soviética de Ciencias hasta 1921 (durante el gobierno de Lenin) dirigida por Vernadsky y Kulik que pretendía encontrar nuevos meteoritos para la colección de la Academia de Ciencias de Rusia. La expedición no alcanzó el epicentro y se repitió en 1927. Allí observaron árboles que estaban de pie, pero sin ramas ni hojas, a modo de postes de teléfono. Se cree que les podó la onda de choque expansiva de la explosión en la atmósfera. Sin embargo, nunca se encontraron meteoritos o fragmentos del supuesto meteoro, ni tampoco un cráter de impacto provocado por el mismo.

Esta semana ha sido noticia la publicación de tres meteoritos encontrados en la zona de Tunguska que podrían ser fragmentos del bólido. ¿Qué se sabe sobre estos nuevos meteoritos?Andrei E. Zlobin (del Museo Geológico del Estado de Vernadsky, de la Academia Rusa de Ciencias, en Moscú) publica en un famoso servidor por internet de artículos científicos llamado ArXiv que encontró en 1988 tres rocas similares a meteoritos que presentan rastros de fusión térmica y que podrían ser fragmentos del meteoro de Tunguska. La misión de Zlobin en la expedición a Tunguska de 1988 era estudiar el efecto del calor generado en la explosión del bólido en la corteza del tronco y de las ramas de los árboles de la región. Su estudio estimó que el pulso de calor en en los árboles fue entre 13 y 30 J/cm², capaz de quemar la corteza, pero no de fundir las piedras en el suelo. En la expedición se hicieron decenas de agujeros en la turba del suelo para buscar rocas fundidas. Entre el 24 y el 26 de julio de 1988, acamparon cerca de la orilla del río Khushmo y Zlobin, a título personal, buscó meteoritos en la zona de aguas poco profundas cerca de la orilla del río. Recogió más de 100 rocas con un peso total de 1,5 kg que fueron llevadas a Moscú. Entre esas rocas se han encontrado los nuevos tres meteoritos.

El nuevo artículo técnico es Andrei E. Zlobin, “Discovery of probably Tunguska meteorites at the bottom of Khushmo river’s shoal,” arXiv:1304.8070, 29 Apr 2013. Yo destacaría un artículo anterior que estudió las propiedades térmicas del impacto es Andrei E. Zlobin, “Quasi Three-dimensional Modeling of Tunguska Comet Impact (1908),” Planetary Defense Conference held on March 5-8, George Washington University, 2007 [pdf gratis].

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Publicado en Science: Rocas con carbonatos similares al meteorito ALH84001 encontradas en Marte gracias al reanálisis de datos del robot Spirit de hace cuatro años

El meteorito de origen marciano ALH 84001 es tristemente famoso porque presenta depósitos de carbonatos de magnesio e hierro con forma de “bacterias” (hoy sabemos que no lo son). Nadie había encontrado este tipo de rocas en Marte, hasta ahora. Datos del robot Spirit de hace cuatro años presentan muestras cuya composición es muy similar a la dicho meteorito, en concreto 34% de olivino, 33% de silicatos amorfos y 34% de carbonatos de Mg-Fe. ¿Por qué nadie los observó en cuatro años? Porque el detector que analizó dichas muestras está parcialmente cegado por el polvo marciano. El instrumento en cuestión es Mini-TES (Miniature Thermal Emission Spectrometer). Se sabía que había un problema con dicho instrumento pues no era fácil interpretar sus medidas pero hasta que un reanálisis de sus datos no ha propuesto que están falseadas por la presencia de polvo marciano no se han podido interpretar correctamente. Los científicos que lo han logrado han recibido como premio un artículo publicado hoy en Science, en concreto Richard V. Morris et al., “Identification of Carbonate-Rich Outcrops on Mars by the Spirit Rover,” Science Express, Published Online June 3, 2010. Un noticia tan llamativa nos la cuentan en muchos medios, como en “Outcrop of Long-Sought Rare Rock on Mars Found,” ScienceDaily, June 3, 2010, y “Mars rover instrument helps identify outcrop of long-sought rare rock on Mars,” Phys.Org, June 3, 2010 (original).

Puede parecer una tontería que sea una noticia el descubrimiento en Marte de rocas con la misma composición que un meteorito que se creía que provenía de Marte. Como nos cuenta Richard A. Lovett en “Mars rover finds conditions ‘more conducive to life’,” News, Nature, Published online 3 June 2010, la cuestión son las implicaciones de este descubrimiento sobre el clima actual y pasado de Marte. En la Tierra, la formación de carbonatos requiere agua líquida. Las rocas encontradas en Marte nos indica que una vez más cálido y húmedo, por lo que cumplía con las condiciones para que albergara vida (microbiana). Si Marte de joven tuvo una atmósfera, sería delgada y formada por dióxico de carbono. ¿Dónde ha ido a parar dicha atmósfera? Gracias al agua habría precipitado en forma de carbonatos (como los encontrados ahora por Spirit y en meteoritos de origen marciano).

El viaje al centro de la Tierra a través de los oceános (o el MoHole de la Misión Moho)

“Viaje al centro de la Tierra” de Julio Verne nos propone en 1864 un viaje imaginario que hoy sabemos que es imposible. Sin embargo, perforar la corteza de la Tierra hasta alcanzar el manto tiene mucho interés científico. No es fácil ni barato. El costo de perforar cada kilómetro crece de forma exponencial conforme penetramos en los secretos de nuestra madre Tierra. Lo más fácil es perforar la corteza oceánica, mucho más delgada, hasta alcanzar la frontera corteza-manto, la discontinuidad de Mohorovii o Moho. Los científicos no pierden la esperanza de lograrlo. Hay una iniciativa científica, la Misión Moho, que ha sido discutida en un workshop específico, llamado Integrated Ocean Drilling Programme (IODP), el pasado septiembre en Bremen, Alemania. El agujero que se perforará gracias a la Misión Moho es conocido como “MoHole” no sólo requiere nuevas tecnologías de perforación sino también de extracción de los sedimentos obtenidos en el fondo del océano hasta la superficie. El hombre por naturaleza desea atravesar todas las fronteras que encuentra a su paso y el viaje al centro de la Tierra es una de ellas. Nos lo cuentan en “An epic voyage in the making,” Editorial, Nature Geoscience 2: 733, Nov. 2009 y nos lo contó Quirin Schiermeier, “Experts draw up ocean-drilling wish list. Researchers seek deeper understanding of crust formation,” News, Nature 461: 578-579, Published online 29 September 2009. También merece la pena leer a B. Ildefonse, N. Abe, P.B. Kelemen, H. Kumagai, D.A.H. Teagle, D.S. Wilson, and Mission Moho Proponents, “Mission Moho: Rationale for drilling deep through the ocean crust into the upper mantle,” Geophysical Research Abstracts 11: EGU2009-4485, 2009.

En la década de los 1960 ya se intentó atravesar la corteza oceánica, pero sólo se penetraron 200 m de profundidad. En los 1980 se logró una profundidad de 2.111 metros bajo el fondo marino en Nicaragua y en 2005 unos 1.500 metros en la placa tectónica de Cocos en el Oceáno Pacífico cerca de Centroamérica. Los datos científicos que se recabaron en dichas misiones a partir de los sedimentos extraídos fueron muy útiles para conocer mejor las propiedades de la corteza oceánica y del manto terrestre. Sin embargo, el objetivo es alcanzar una profunidad de más de 2 km. debajo de más de 7 km. de aguas marinas hasta alcanzar la discontinuidad Moho. Lograrlo no es nada fácil. La Misión Moho está todavía en su infancia. No sólo se necesita un presupuesto enorme (aunque mucho menor que el presupuesto espacial de la NASA) sino también grandes avances tecnológicos que la hagan posible. Ya hay tecnología de perforación capaz de perforar hasta varios kilómetros de profundidad, pero en tierra. Las terribles presiones en el fondo oceánico impide utilizar dicha tecnología para el proyecto Moho. Los investigadores creen que necesitan unos 200 millones de dólares al año durante al menos una década (de 2013 a 2023) y están tratando de que Japón, Europa y EE.UU. se los suministren. Actualmente, Japón es el país que lidera el proyecto Moho.