martes, agosto 10, 2010

Impacto de asteroide (2 de 3)

En la bosta previa nos quedamos en la siguiente pregunta:

¿Qué pasaría si impactara la Tierra un asteroide de 500 metros de díametro?

Bueno, eso depende de lo que esté hecho. Antes veamos que pasa con piedras más pequeñas.

Sucede que el espacio no está tan vacío; en un día la Tierra recibe de 20 a 40 toneladas de meteoros. Sí, en un día.

Aunque suene mucho, eso en realidad es una cantidad pitera comparada con la masa total de la Tierra.

Casi todo ese material es detritus, pedacitos de piedra que se queman en nuestra atmósfera. Lo que la mayoría llama "estrellas fugaces", meteoros en realidad, o más precisamente, meteoroides, no son más grandes que una uva.

¿Cómo es que algo tan pequeño brilla tanto en el cielo nocturno? Para responder eso tienes que saber dos cosas. Primero, el aire comprimido se calienta (cualquiera que haya usado una bomba de aire para inflar un balón o una llanta de bicicleta lo sabe). Mientras más se comprima el gas, más se calienta. Segundo, la velocidad de un meteoroide puede ser enorme. Entre 15 y 30 kms por segundo. Algunos viajan a 95 kms por segundo.

Cuando algo así de rápido entra a la atmósfera terrestre comprime mucho el aire. El aire se comprime tan rápido y a tanta presión que se calienta en miles de grados y empieza a brillar.

El meteoroide viajando a algunos centímetros detrás de ese aire comprimido no es inmune al calor. No dura mucho en esas condiciones y termina consumiéndose. Añadiendo su masa a la de la Tierra.

Eso pasa a 80 kms de altura. Donde el aire no es tan denso, pero sí lo suificiente para comprimirse y calentarse como ya lo platicamos y detener meteoroides pequeños.

¿Pero qué pasa si el meteoroide es del tamaño de un sofá o un carro o de un autobús?

Explota.

¿Cómo que explota? preguntarán uds. Pues sí, explota.

La física es la misma, nomás que aplicada en mayor superficie. El aire comprimido por la velocidad del meteoroide, también ejerce una presión enorme sobre su superficie. La piedra sólo puede aguantar esa presión unos instantes antes de desmoronarse. En pocos segundos, en lugar de una piedrota, tenemos muchas piedritas, centenares o miles, todas moviéndose a varios kilómetros por segundo y todas transfiriendo su energía al aire que las rodea, que a su vez se comprime y se calienta. En instantes, hay un montón de piedras liberando su energía de una patada.

Eso es una explosión.

Así que los meteoroides de tamaño regular explotan. De nuevo, esto pasa bastante arriba de nuestras cabezas. Dependiendo de lo que esté hecho el meteoroide (hay unos de metal) puede penetrar profundamente en nuestra atmósfera, pero aún así explotan a gran altura. La energía que liberan es impresionante, una piedra de un metro de diámetro libera el equivalente a centenares de toneladas de TNT. De acuerdo a registros mlitares, estas explosiones ocurren en promedio una vez al mes.

La mayoría de las veces estamos a salvo de meteoroides de ese tamaño. Pero si no viajan tan rápido, la fractura inicial puede frenarlos lo suficiente para que los pedazos más duros no se continúen desintegrando y lleguen hasta el suelo. Si hacen eso, los meteoroides se graduan a meteoritos.

Esos pedazos llegan al suelo a velocidades terminales. De uno o dos centenares de kilómetros por hora. Como si los tiraras de un edificio alto. Mientras no te caiga en la cabeza, está bien. En 1954 le cayó a una mujer uno de estos en su casa, mientras dormía. La dejó toda morada pero sobrevivió.

En 1992 un meteoroide del tamaño de un autobús, entró a la atmósfera y viajó rumbo al noreste sobre Estados Unidos y fue visto por miles de personas. El meteoroide se fracturó y dejó regados pedazos por todos lados. Uno de ellos, del tamaño de un balṕn cayó en un coche.

Pero la superficie de la Tierra es grande y estas piedras cayendo del cielo son pequeñas. El chance de que te descalabre una es pequeño.

Pero no todas las piedras que caen del cielo son pequeñas.

En junio 30 de 1908, la Tierra y una roca, relativamente blanda, de 60 y tantos metros de diámetro se encontraron.

La piedra entró a la atmósfera sobre Rusia y viajó hacia el noroeste. En Siberia, en una región remota cerca del río Tunguska, la presión creciente del aire desbarató la roca y luego a cada pedazo, haciendo que se liberara una enorme cantidad de energía. El objeto explotó liberando entre 3 y 20 megatones. Unas centenas de veces más energía que la liberada por la bomba de Hiroshima, aventada 37 años después.

La explosión fue vista por centenares de testigos y se registró en sismómetros. Tumbó a gente al suelo a centenares de kilómetros de distancia.

A pesar de lo notable del evento, pasaron años antes de que alguien fuera a ver qué había pasado. La región es muy difícil de alcanzar. En verano es un pantano y en invierno es impenetrable. Lo que vieron los primeros que llegaron era asombroso.

A medida que se acercaban al área de la explosión, la expedición se encontró árboles tirados en el suelo, como palillos de dientes en centenares de kilómetros cuadrados. Los árboles estaban tumbados en patrones paralelos. Siguiendo ese rastro, llegaron a un punto donde los árboles, caídos, apuntaban radialmente a los árboles de la zona cero, aún de pie, sin ramas ni hojas.

Hasta la fecha no se ha encontrado un cráter, ni algún rastro definitivo de la piedra. Explotó muchos kilómetros sobre el suelo y se evaporó por completo. Los árboles justo debajo de la explosión se mantuvieron de pie porque la onda de choque pasó entre ellos, los demás árboles soportaron la onda de choque más perpendicularmente y cayeron. En pruebas de explosiones nucleares sobre el suelo ese mismo patrón se ha detectado.

Aunque pasó en un lugar remoto, la explosión mató a algunas personas. Si hubiera pasado en Moscú o Londres millones hubieran muerto. En Tunguska la explosión no afectó más que a un área local y remota.

Pero de nuevo, no todos los impactores son de unas pocas decenas de metros de diámetro. Y no todos los impactos afectan sólo a un área local.

En la bosta previa, Ribozyme pegó un link a un video que seguro ya varios han visto. Llega una piedra de 500 kms de diámetro, cae en el océano y el planeta se incendia.

Bueno, en realidad la piedra no tiene que ser tan grande. La que cayó en Yucatán en un muy mal día para los dinosaurios (que fue la culminación de un par de millones de años de malos días) era lo suficientemente grande, con sus 9 kms de diámetro para hacer lo que se muestra en el video.

Imaginen: una piedra del tamaño de monte Everest cayendo a 16 kms por segundo. Cuando la piedra estuviera haciendo contacto con el suelo, su otro extremo iba a estar fuera de las partes más densas de la atmósfera. De ese tamaño ya no se les llama meteoroides.

La energía que se liberó es difícil de calcular, pero está en el orden de centenares de millones de megatones. Un millón de veces más poderosa que todo el arsenal nuclear actual. Todo eso concentrado en un solo punto.

Antes del impacto, el aire comprimido por el asteroide creó una onda de choque, supercalentando la atmósfera a kilómetros a la redonda. Todo lo que estuviera debajo del asteroide, quedó achicharrado antes del impacto.

El asteroide no se frenó ni perdió masa hasta que tocó el suelo. En ese tiempo la península de Yucatán estaba bajo el agua, así que una buena parte del Golfo de México se conviritó en vapor. En el agua poco profunda el asteroide debe haber llegado con toda su fuerza hasta la placa continental.

El escenario infernal se convirtió en apocalíptico cuando ocurrieron los siguientes eventos a la vez. La corteza terrestre en el punto del impacto se fundió y el impacto la mandó, junto con agua de mar vaporizada en una columna que se debe haber elevado kilómetros de altura, tan brillante y caliente como el Sol. El impacto además generó una onda de choque sísmica que debe haber sepultado todo en un radio de centenares de kilómetros a la redonda.

Detrás de la onda sísmica iba una onda de choque. Una bomba sónica ha de haber dejado sordo a cualquier ser vivo en miles de kilómetros.

Lo que estuviera cerca del Golfo de México, poco después, enfrentó un tsunami de centenares de metros de altura, viajando a casi mil kilómetros por hora, provocado por el desplazamiento de inmensos volúmenes de agua, tanto por evaporación como por la onda de choque.

Una ola llevando miles de millones de toneladas de agua llegó a la costa de Texas y marchó por kilómetros tierra adentro, devastando todo a su paso.

Mientras esto pasaba, la roca fundida de la corteza que el impacto mándó fuera de la atmósfera en trayectorias balísticas comenzó a caer al suelo. Este material, caliente y ardiendo replicó en una escala mucho menor, el evento original, nomás que por todo el planeta.

El planeta completo se incendió (lo que es consistente con la evidencia geológica; arriba de la capa de iridio que dejó el asteroide hay una de ceniza, en varias áreas del planeta).

Para acabarla de chingar, el asteroide chocó con la Tierra en un punto rico en nitratos que al reentrar en la atmósfera, crearon ácido nítrico que debió llover por todo el planeta, en cantidades suficientes para destruir la capa de ozono miles de veces, lo que desbarató la cadena alimenticia en tierra y mar a niveles fundamentales y provocando la extinción del 75% de toda la vida en la Tierra (que con el tiempo se repobló).

Adicionalmente, en
esta lista de cráteres que lleva la universidad de New Brunswick hay varios que tienen la misma edad que el crater yucateco (aunque no el mismo tamaño) lo que sugiere que además de éste, varios otros pudieron haber impactado la Tierra por las mismas fechas, añadiendo su cuota de ruina y destrucción a la extinción de finales del cretácico.

Bueno, con esto que ya sabemos, podemos hacernos una idea de lo que pasaría si una piedra de 500 mts, un poco más del 5% del asteoroide que aterrizó en Yucatán, choca contra la Tierra, Primero, la atmósfera haría lo suyo. Dependiendo de la blandura de la piedra y de la velocidad a la que viaje quizá una buena parte de ella se fracture y se vaporice. Quizá podríamos tener varios Tunguskas en lugar de uno.

Por otra parte una porción pudiera llegar al suelo. Hace unos 50,000 años un asteroide de hierro, de unos 50 metros de diámetro llegó al suelo a 12 kilómetros por segundo. El agujero que dejó se puede ver hasta la fecha en Arizona y tiene un diámetro de 1200 metros Se cree que la mitad de la masa del impactor se vaporizó antes de alcanzar el suelo.

Para una perspectiva más clara de lo que pasaría recomiendo revisar la lista de cráteres de la universidad de Brunswick (
ordenada por edad del impacto) y leer información sobre los más recientes.

Ahora, para cerrar esta serie de bostas meteóricas: ¿cómo se le hace para evitar que un asteroide nos choque?

La respuesta en la siguiente bosta.

Fuente: Death from the Skies! de Phil Plait

6 comentarios :

costa sin mar dijo...

iuiuiuiuiui
que esto me ha gustado muchísimo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Juan Carlos Bujanda Benitez dijo...

Excelente colección de entradas, lo guardare para explicarle a mis hijos cuando me pregunten acerca de meteoros.

Se que hubo unas 4-5 extinciones masivas de seres vivos en la tierra, pero no se las razones mas que de una solo, seria interesante investigar las demás.

Saludos Hector "Plait" Coronado. jejeje

JRPB dijo...

Algo bonito y acorde al tema: http://es.wikipedia.org/wiki/Perseidas

El pico de actividad es esta semana. ¡Felices piedras cayendo del cielo!

Ribozyme dijo...

Ese video me ha estado persiguiendo por ya varios días. Con frecuencia aparece en mi mente el momento en que el asteroide provoca el flachazo en la atmósfera y empieza a cantar Clare Torry (la edición del video es magnífica; el video original, japonés, resulta mucho menos perturbador, aunque sí más informativo). Pink Floyd son mis máximos ídolos, y "The Great Gig in the Sky", ha sido siempre una de mis favoritas, pero ahora la veo con unos ojos muy distintos. Ciertamente, que puedan suceder cosas como ésa no me parece compatible con una deidad benévola y omnipotente.

A pesar del desastre que fue el impacto de Chicxulub, hay algunas cosas que debemos agradecerle, la primera de las cuales es que los mamíferos seamos el orden dominante en la macrofauna terrestre actual y, no tan significativo, la existencia de rios subterráneos (ver aquí) y cenotes (ver aquí) en la península de Yucatán.

Es interesante también considerar que, según la Wikipedia, la explosión tuvo una energía equivalente a 100 millones de megatones de TNT (suponiendo que el arsenal nuclear actual fueran 10 mil bombas de 1 megatón, aunque probablemente sean menos, el impacto equivaldría a 10 mil veces la explosión de todas esas bombas al mismo tiempo; como comparación, la bomba de Hiroshima fue de 20 kilotones, es decir, la quincuagésima (1/50) parte de una bomba de 1 megatón; el impacto equivaldría a 500 mil veces la bomba de Hiroshima) y aún así, según hallazgos recientes, la recuperación de los ecosistemas fue relativamente rápida, y cuando menos en un siglo ya se había recuperado significativamente la población de algas microscópicas en los océanos. Esto me pone a pensar en las predicciones alarmistas del daño que le podemos hacer los humanos a la Tierra. Más bien hay que pensar en el daño que podemos hacernos a nosotros mismos, ya que tenemos la capacidad de exterminarnos por completo, pero para la Tierra en sí, la catástrofe ecológica sería como un estornudo en comparación con el fuerte resfrío que fue Chicxulub o la influenza de 1918 que fue el impacto que dio origen a la Luna (el impacto del video palidece en comparación con ése, el cual dejó a la Tierra y a lo que posteriormente sería la Luna fundidos al rojo vivo y lanzó al espacio toda el agua que estaba presente entonces en nuestro planeta).

Ribozyme dijo...

Es impresionante que ya hayan pasado 37 años de que salió a la luz "The Dark Side of the Moon", y 38-39 de que ese megarrolón se compuso (por Richard Wright, el tecladista de Pink Floyd, que falleció hace 2 años, lo que vuelve irrecuperable a la banda en su totalidad, aún cuando se habla de un posible tour de reunión; la melancólica guitarra de David Gilmour, uno de los más grandes guitarristas en la historia del rock, la hace aún más dolorosa). Y pensar que entonces yo era un chiquillo de 7-8 años que ni siquiera imaginaba que Pink Floyd existiera, aunque fue a partir de ese álbum que sacaron sus mejores álbumes. Esto de Wikipedia sobre la rola:


Clare Torry had worked previously with Alan Parsons and he suggested her for the song, and had an accountant at Abbey Road Studios call her.[3][4][5]

David Gilmour said that she did "maybe half a dozen takes, and then afterwards we compiled the final performance out of all the bits. It wasn't done in one single take."[6]

It is also true that Clare once finished to record The Great Gig In The Sky felt herself not completely satisfied: not a lot was said (to me and about the recorded piece)...well well thank you very much and (I) left.

Roger Waters said that Clare came into the studio and the group said that "there's no lyrics. It's about dying".[3]

Torry said that on her first take she sang "Ooh-aah, baby, baby - yeah, yeah, yeah." That wasn't satisfactory and on the next take she tried to emulate an instrument, which is the take used on the album. She started to perform another take but stopped because she was just repeating her previous take and it sounded "contrived".[4] Torry left thinking that her vocal tracks would not be included on the final cut. She only became aware that her takes were used when she saw the album at a local record store, saw her name in the credits and purchased it.[4]

Chris Thomas, who was brought in to assist Alan Parsons in mixing the album mentions that they were actually in mixdown at the time. On the DVD Classic Albums: Pink Floyd - The Making of The Dark Side of the Moon, various members mention that they had this song and weren't quite sure what to do with it. Wright further mentions that when she finished, she was apologetic about her performance even though those present were amazed at her improvisation. (Roger Waters interview, Classic Albums: Pink Floyd - The Making of The Dark Side of the Moon).

Continúa
...

Ribozyme dijo...

3.^ a b "'Dark Side' at 30: Roger Waters". Rolling Stone. March 12, 2003. Retrieved 2009-02-18. "It was something that Rick had already written. It's a great chord sequence. "The Great Gig in the Sky" and the piano part on "Us and Them," in my view, are the best things that Rick did -- they're both really beautiful. And Alan [Parsons] suggested Clare Torry. I've no idea whose idea it was to have someone wailing on it. Clare came into the studio one day, and we said, "There's no lyrics. It's about dying -- have a bit of a sing on that, girl." I think she only did one take. And we all said, "Wow, that's that done. Here's your sixty quid.""
4. ^ a b c Harris, John (2005). "Interviewed by author John Harris for his book "Dark Side of the Moon"". Brain Damage. Retrieved 2009-02-18. "I went in, put the headphones on, and started going ‘Ooh-aah, baby, baby - yeah, yeah, yeah.’ They said, ‘No, no – we don’t want that. If we wanted that we’d have got Doris Troy.’ They said, ‘Try some longer notes’, so I started doing that a bit. And all this time, I was getting more familiar with the backing track. ... “That was when I thought, ‘Maybe I should just pretend I’m an instrument.’ So I said, ‘Start the track again.’ One of my most enduring memories is that there was a lovely can [i.e headphone] balance. Alan Parsons got a lovely sound on my voice: echoey, but not too echoey. When I closed my eyes – which I always did - it was just all-enveloping; a lovely vocal sound, which for a singer, is always inspirational.”"
5. ^ "'Dark Side' at 30: Alan Parsons". Rolling Stone. March 12, 2003. Retrieved 2009-02-18. "She had done a covers album; I can remember that she did a version of "Light My Fire." I just thought she had a great voice. When the situation came up, they started head-scratching, saying, "Who are we going to get to sing on this?" I said, "I've got an idea -- I know this girl." She came, and in a couple of hours it was all done. She had to be told not to sing any words: when she first started, she was doing "Oh yeah baby" and all that kind of stuff, so she had to be restrained on that. But there was no real direction -- she just had to feel it."