La Singularidad Desnuda

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¿Produce la radiación cósmica extragaláctica ciclos de extinción masiva en la Tierra?

Posted by Carlos en agosto 7, 2007

Uno de los aspectos más interesantes del desarrollo en la vida en la Tierra son las extinciones masivas, y sobre todo el hecho de que éstas se sucedan de manera bastante regular. Llega a darse el caso de que la relación entre la magnitud de estas extinciones masivas y el lapso de tiempo entre las mismas se ajusta bastante bien a una ley de potencias. Esta es una de las marcas características de numerosos sistemas complejos, lo que en principio es consistente con que dichas extinciones sean la consecuencia necesaria de la dinámica del sistema. En otras palabras, las causas de las extinciones serían locales o internas al sistema. Hay que decir que obviamente esto no es muy clarificador mientras no se definan exactamente las fronteras de este último: ¿la biomasa terrestre, el planeta entero, el Sistema Solar, …? En relación a esta cuestión hay que tener en cuenta que frecuentemente se han achacado las extinciones masivas (o al menos alguna de ellas) a eventos tales como impactos de meteoritos, supernovas, o estallidos de rayos gamma.

Indudablemente el tipo de fenómenos mencionado anteriormente puede y debe tener influencia en la dinámica de la vida terrestre, pero resulta un tanto forzado recurrir a eventos externos de aparición esencialmente impredecible para dar cuenta de una aparente periodicidad. De hecho, el registro fósil muestra picos de biodiversidad con una frecuencia de 62±3 Ma (millones de años) durante los últimos 542 Ma. ¿Existe algún proceso de esta periodicidad que pudiera dar cuenta de las extinciones masivas? Según Mikhail V. Medvedev y Adrian L. Melott, de la Universidad de Kansas, sí lo hay: las oscilaciones del Sistema Solar con respecto al plano galáctico. Está hipótesis la presentan en un artículo titulado:

que ha sido publicado en el Astrophysical Journal. La idea básica es que alrededor de la galaxia se produce un fenómeno análogo a la heliopausa en nuestro sistema solar: hay un “viento galáctico” (similar al viento solar), y se produce un shock de terminación en la interfaz de este viento galáctico y el medio intergaláctico. Dicho shock de terminación es una fuente de radiación cósmica extragaláctica, de cuyo efecto estamos protegidos al encontrarnos en zonas cercanas al plano galáctico gracias al apantallamiento del campo magnético de la galaxia. Sin embargo, el Sol oscila con respecto al plano galáctico con una periodicidad de 63.6 Ma. En el momento en que la fase de la oscilación nos sitúa en una posición más alejada del plano, estamos más desprotegidos.

galactosphere (credit: M.V. Medveded & A.L Melott; (c) - ApJ)
Credit: M.V. Medvedev & A.L. Melott – Astrophysical Journal

Lo anterior no es sin embargo toda la historia ya que de ser así, los ciclos serían de unos 32 Ma. La clave está en que hay una anisotropía a gran escala. La geometría de la zona de shock y del apantallamiento magnético está determinada por la disposición de las galaxias en el Grupo Local. Nuestro clúster de galaxias está a su vez inmerso en un superclúster cuyo núcleo está formado por el clúster de Virgo. Para dar una idea de la magnitud de éste último, su masa es unas 10,000 veces la de la Vía Láctea, y su volumen es aproximadamente 1,000 veces mayor. Con respecto al clúster de Virgo, el centro de masas del grupo local está al Sur galáctico, por lo que la fase más crítica en relación a la radiación extragaláctica que permea el superclúster local se produce cuando el Sol está al Norte Galáctico. En ese momento, la Tierra está expuesta a un baño de radiación que puede afectar al clima global, a la capa de ozono, a las tasas de mutación de los seres vivos, etc. De hecho, los ciclos que se observan datos disponibles en el registro fósil en relación a la biodiversidad coinciden muy bien con el flujo de rayos cósmicos que predice el modelo astrofísico, tal como se observa en la figura inferior, obra de los autores del trabajo y extraída de la versión preliminar del mismo.

Biodiversity vs. CR flux (credit: M.V. Medveded & A.L. Melott; (c) Astrophysical Journal)
Credit: M.V. Medvedev & A.L. Melott – Astrophysical Journal

La hipótesis es atractiva, pero depende de la corrección de los modelos astrofísicos que describen el flujo de radiación cósmica extragaláctica que recibimos. A medida que se profundice en nuestro conocimiento sobre los mismos es posible que el argumento de Medveded y Melott reciba un espaldarazo o se demuestre incorrecto. Veremos.

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11 comentarios to “¿Produce la radiación cósmica extragaláctica ciclos de extinción masiva en la Tierra?”

  1. Kr311 said

    Esperemos que sea incorrecto, o que no sea muy tarde cuando descubramos que es correcto. Vaya frase más tópica que me acaba de salir….

  2. Carlos said

    Bueno, estamos a mitad de ciclo, por lo que nos quedan bastantes millones de años para verificar la hipótesis. También es verdad que curiosamente la última gran extinción (la de los dinosaurios) ocurrió a mitad de ciclo, cuando la Tierra estaba más o menos en el plano galáctico. La causa extraordinaria (impacto de un meteorito o cometa) es más probable en aquel caso.

  3. JJ said

    Es difícil que una sola teoría explique todas las extinciones. Puede que a ésto le haya tocado alguna, pero, como tú dices, la de los dinosaurios va por otro lado.

  4. Carlos said

    Sí, como en las novelas de Agatha Christie, cuando hay más de un crimen rara vez hay un sólo culpable.

  5. Pedro J. said

    Vaya, intenté utilizar html para meter los enlaces y metí la pata en algún lado. Repito:
    De hecho se han propuesto muchas explicaciones de origen extraterrestre pasando por asteroides,supernovas , choques de estrellas de neutrones, GBRs y hasta materia oscura .
    Todos por supuesto encuentra una periodicidad adecuada. De hecho todas las periodicidades andan en orden de magnitud en torno a 100 millones de años. Luego parece plausible que sean las extinciones sean producidas por varias causas.
    Muy interesante el post. Llevaba hace un tiempo cierto seguimiento de las explicaciones extraterrestres en esta página (allí están las referencias que pretendía enlazar)
    http://astronomia.net/cosmologia/dinosaur.htm
    Aprovecharé para actualizarla con las referencias que mencionas.

  6. Carlos said

    Hola Pedro J. Gracias por las referencias, es curiosa la cantidad de explicaciones más o menos exóticas que se han llegado a proponer. Lo complicado de esta situación es corroborarlas, y salvo que surja un modelo que haga alguna predicción constatable a nivel geológico, quizás lo más que se pueda esperar es moverse por el terreno de lo posible. Saludos.

  7. […] Post sobre extinciones masivas  […]

  8. […] (o de promoción de la misma) para los eventos catastróficos. El impacto de Chicxulub (o cualquier otro fenómeno que pudiera haber causado o precipitado la extinción de los dinosaurios) fue un […]

  9. espaidual said

    Interesantisimo post.
    Pero realmente pueden existir factores mucho más relevantes.
    El primero que se me ocurre es que el Sol cada cierto tiempo (no me acuerdo cuanto) atraviesa la onda de densidad de la galaxia, osease los brazos de la espiral, que consiste en un periodo de contraccion de la materia producida por efectos gravitatorios propios de la Via Lactea y durante el cual se produce mucha formacion estelar. Las estrellas más masivas terminan su ciclo tras unos pocos millones de años en forma de supernova, lo cual expone a la Tierra a una mayor probabilidad de recibir unas cantidades muy grandes de radiación muy energética.

    Lo que parece cada vez más evidente es que las extinciones masivas son más fruto de hecatombes extrasolares que de catástrofes a nivel planetario.

  10. Carlos said

    Si el periodo de rotación en torno a la galaxia es de unos 250 millones de años, el encuentro debería producirse más o menos cuatro veces por órbita para dar cuenta de los 62 Ma entre picos de extinción. Esto casa con el número de brazos principales de la Vía Láctea. Interesante.

  11. abel said

    bueno estamos a mitad de ciclo y fata mucho de millones de años para venificar la hipotesisss????

    grasias…..

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