Una violenta colisión en el cinturón principal de asteroides pudo haber desencadenado una prolongada ola de impactos en el sistema solar interior hace unos 800 millones de años, según un estudio liderado por el Southwest Research Institute.
Los investigadores proponen que la ruptura del objeto progenitor que formó la familia de asteroides Eulalia envió grandes cantidades de escombros hacia la Tierra, la Luna y Marte. Si la conexión es correcta, el evento pudo haber producido cambios geológicos en varios mundos e incluso pudo haber influido en el clima y la biosfera de la Tierra.
"El papel que los impactos han jugado en dar forma al origen y evolución de la vida en nuestro sistema solar es poco comprendido", dijo el Dr. William Bottke, director ejecutivo de la División de Ciencia y Exploración del Sistema Solar de SwRI en Boulder, Colorado. También dirige el Centro para el Origen y Evolución Lunar (CLOE), el equipo de SwRI en el Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA, y es autor principal de un artículo que describe esta investigación. "La superficie fuertemente craterizada de la Luna sirve como un recordatorio de los grandes impactos en el pasado de la Tierra, pero hasta ahora, solo el evento de impacto de Chicxulub hace 66 millones de años ha sido fuertemente vinculado a un efecto específico en la vida, a saber, la extinción masiva de los dinosaurios".
Chicxulub es el enorme cráter de impacto enterrado bajo la península de Yucatán en México. El impacto de asteroide que lo creó está ampliamente asociado con el evento de extinción que eliminó a todos los dinosaurios no avianos y muchas otras especies.
Colisiones mucho más antiguas son mucho más difíciles de reconstruir. La evidencia geológica de impactos de más de 650 millones de años es escasa porque la superficie de la Tierra está constantemente siendo alterada y reciclada.
Los volcanes crean nueva roca, la tectónica de placas remodela los continentes y los fondos oceánicos, y la meteorización descompone gradualmente los paisajes expuestos. Juntos, estos procesos borran o entierran muchos cráteres de impacto antiguos.
Para investigar estos capítulos perdidos de la historia de la Tierra, los científicos pueden estudiar lluvias de asteroides, períodos en los que fragmentos de una gran colisión golpean repetidamente planetas y lunas en el sistema solar interior.
"Estos eventos raros, desencadenados por colisiones grandes y bien posicionadas en el cinturón principal de asteroides, bombardean todos los mundos del sistema solar interior", dijo Bottke. "Por lo tanto, la evidencia preservada en la superficie estática de la Luna puede usarse para inferir lo que sucedió en la Tierra y Marte en tiempos antiguos".
La Luna Preserva un Registro de Impactos Antiguos
A diferencia de la Tierra, la Luna no tiene tectónica de placas activa, agua corriente ni atmósfera sustancial para borrar rápidamente cráteres antiguos. Por lo tanto, su superficie sirve como un archivo mucho más completo de impactos antiguos.
Investigaciones previas han sugerido que la Luna experimentó un aumento significativo en grandes impactos hace unos 800 millones de años. Esa conclusión se basó en las edades estimadas de los principales cráteres lunares y las edades del vidrio de impacto recolectado durante las misiones Apolo.
El vidrio de impacto se forma cuando una colisión genera suficiente calor para fundir roca. El material fundido se enfría formando vidrio, preservando pistas químicas y cronológicas que los científicos pueden usar para estimar cuándo ocurrió el impacto.
Aunque la evidencia lunar apuntaba a un aumento de impactos, los investigadores aún necesitaban identificar un evento realista en el cinturón de asteroides que pudiera haberlo producido.
"Nuestro equipo de forenses cósmicos utilizó modelos colisionales y dinámicos para vincular estos eventos con la formación de la familia de asteroides Eulalia, cuando un objeto primitivo similar a una condrita carbonácea chocó con otro objeto", dijo Bottke. "La ubicación del asteroide progenitor fue clave: se rompió al borde de la resonancia gravitacional 3:1 con Júpiter".
Las condritas carbonáceas son meteoritos primitivos ricos en carbono que contienen algunos de los materiales más antiguos formados en el sistema solar. También pueden contener minerales que contienen agua y compuestos orgánicos.
La región orbital descrita por Bottke se llama resonancia J3:1. En esta configuración, un asteroide viaja alrededor del Sol tres veces durante cada órbita completa de Júpiter.