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Cráteres de Impactos en Sudamérica (*)
Maximiliano C. L. Rocca
ué son los impactos? ¿Cómo se forman? Todo comienza con los asteroides. Se podría decir que los asteroides son escombros cósmicos que sobraron de la construcción planetaria. Fragmentos de roca o metal que tienen desde muchos kilómetros hasta unos metros de diámetro y que giran alrededor del Sol.

El Sol y los planetas se formaron hace unos 5 mil millones de años, a partir de una nebulosa galáctica de gas y polvo calientes. A medida que el gas se enfriaba se condensaba en gotas y granos que luego se agrupaban y aglomeraban por la mutua fuerza de atracción gravitatoria. Formaron entonces cuerpos sólidos menores de diversos tamaños. A partir de ellos crecieron los planetas y los sobrantes de ese episodio son los asteroides de hoy. Los asteroides del Cinturón Principal giran alrededor del Sol en órbitas casi circulares entre Marte y Júpiter desde el origen del Sistema Solar. Sin embargo, a ciertas distancias del Sol, la fuerza de atracción gravitatoria de los planetas los perturba en su viaje orbital cambiándoles el rumbo. Son las llamadas "resonancias orbitales". Júpiter es el responsable principal, con su enorme fuerza de gravedad, de alterar las órbitas de los asteroides del Cinturón Principal. Los atrae cambiando una órbita casi circular en una nueva, ahora de forma elíptica (ovalada). Otro mecanismo de cambio orbital son los impactos y choques entre asteroides dentro mismo del Cinturón Principal. Ellos producen astillas gigantes que salen disparadas en nuevas órbitas que las alejan de su lugar de origen.

En muchos casos estas órbitas nuevas se cruzan con la de algún planeta cercano y este, a su vez, también perturba otra vez la órbita del asteroide. Muchos asteroides se mueven en órbitas verdaderamente caóticas por todo el Sistema Solar interior. Es así como un asteroide que se originó en el Cinturón Principal se transforma, con el tiempo, en un Asteroide que se Acerca a la Tierra (AAT en español). En inglés se los conoce como Near Earth Asteroids (NEAs). Los Asteroides que se Acercan a la Tierra (AAT) giran en órbitas elípticas y como consecuencia, su distancia al Sol cambia mucho en cada período de translación. Los planetas giran en órbitas casi circulares por lo que su distancia al Sol varía muy poco a lo largo de un ciclo de translación. Es por eso que los AAT se cruzan con la órbita de la Tierra. Si cruzan la órbita terrestre en un punto exacto de coincidencia entonces el asteroide puede chocar con ella, formando un cráter de impacto y causando eventualmente un gran daño a la vida.

Impacto!!
Los asteroides pueden chocar con la Tierra y de hecho este tipo de eventos ya ha ocurrido en el pasado geológico muchas veces... y volverá a ocurrir en el futuro. Imagine usted una roca de 1 kilómetro o más de diámetro cayendo del cielo a 20 kilómetros por segundo, parece fantasía pura. Un evento así puede haber sido el origen de la extinción de los dinosaurios hace unos 65 millones de años atrás...

Este fenómeno es real y se trata de un proceso geológico raro -en la escala de una vida humana- pero activo y capaz de liberar cantidades colosales de energía. Un impacto de asteroide es millones de veces más fuerte que el peor terremoto o la mayor erupción volcánica posible. La razón es la tremenda energía cinética que el asteroide descarga al chocar contra la superficie terrestre. Esta última está en directa relación a la mitad de la masa del asteroide (en Kg) multiplicada por el cuadrado de su velocidad, expresada en metros por segundo.

En promedio un asteroide de medio kilómetro moviéndose a 20 Km por segundo liberará unos 25000 megatones de energía al impactar (1 megatón es un millón de toneladas de TNT). Para dar una idea, una bomba termonuclear de Hidrógeno libera al detonar unos 20 megatones de energía. La diferencia entre los impactos y otros procesos geológicos terrestres está en la velocidad con que se libera la energía. En un impacto esta última se libera virtualmente en forma instantánea. Una estructura de impacto de 200 Km de diámetro, por ejemplo, se forma en sólo 10 minutos!. Al chocar, la energía cinética del asteroide se transforma en la llamada "onda de shock". Ella consiste en un pico de altísima presión (desde 100000 hasta 5 millones de veces la presión atmosférica normal) que se propaga velozmente, a varios kilómetros por segundo, a partir del punto de impacto. Tanto el suelo como el asteroide que chocó sufren sus efectos. A medida que la onda de shock se propaga, va perdiendo fuerza con la distancia, pero, enormes volúmenes de roca son astillados, deformados, triturados, fundidos, proyectados hacia el cielo y hasta vaporizados... en sólo unos segundos. Las temperaturas, en la zona de impacto, pueden superar los miles de grados Centígrados.
Curiosamente, del asteroide que chocó por lo general no sobrevive nada, toda su masa se transforma en vapor como consecuencia de los efectos del evento.

A consecuencia del impacto se forma una cicatriz en la superficie terrestre con forma de cuenco circular llamada "cráter" o "estructura de impacto". En promedio, un asteroide abre un cráter cuyo diámetro es igual a 20 veces su propio diámetro. Ejemplo: Una roca de 1 Km de diámetro abrirá un cráter de 20 Km de diámetro. Ya se han catalogado 200 estructuras y cráteres de impacto sobre la Tierra que tienen desde unas decenas de metros hasta cientos de kilómetros de diámetro.

CLASIFICACIÓN DE CRÁTERES
Cráteres simples

Hoyos con forma de taza que nunca tienen mas de 5 Km de diámetro. El más popular y prototipo en su clase es el Cráter Meteoro, (o Cráter Barringer) de Arizona, USA. Se trata de un hoyo de 1200 metros de diámetro formado hace unos 50000 años por el impacto de un asteroide de unos 40 metros de diámetro compuesto por Hierro y Níquel.

Estructuras complejas

Éstas pueden ser de 3 modelos:

1- De pico central.
2- De Anillo central.
3- Cuencas multi-anillo.

Pueden tener desde unos 4 Km hasta 400 Km de diámetro. Las mayores son la llamadas cuencas multi-anillo, que tienen el tamaño de países enteros. Se las define como grandes estructuras geológicas circulares que muestran una alternancia de anillos elevados concéntricos y valles hundidos delimitados por fallas geológicas (zonas de fractura).
IMPACTOS CONOCIDOS EN 2003 EN SUDAMÉRICA (*)
Argentina:
 
1) Antofalla, Salar de Antofalla, Catamarca (S 20º15' W 68º00').

Descubierto en los 80s por el geólogo Ricardo Alonso de Salta, a partir de imágenes satelitales LANDSAT. Se trata de una depresión con forma de taza de 750 metros de diámetro ubicada en el borde SE del Salar de Antofalla. Está algo erosionado pero mantiene su forma bien definida. Se calcula su edad en menos de 2 millones de años.

2) Costa Atlántica, Buenos Aires.

Hasta hoy no se ha detectado aún ningún cráter de impacto en esta zona. Sin embargo, existe fuerte evidencia de varios eventos de impacto a partir de investigaciones geoquímicas y crono estratigráficas de ciertas capas de rocas vidriosas que aparecen incluidas dentro de los sedimentos depositados durante los últimos 5 a 10 millones de años en las barrancas de toda la costa Atlántica entre Mar del Plata y Bahía Blanca. Estas rocas vidriosas son conocidas como "Escorias" y se parecen a las rocas volcánicas. Se trata de masas vidriosas, llenas de burbujas, de color verde a marrón oscuro. La presencia en ellas de un mineral llamado Baddeleyita (que es producto de la ruptura de otro mineral llamado Zircón como consecuencia de altas temperaturas) es evidencia interesante a favor de un origen por impacto para las escorias. Esto nos habla de eventos de impacto en la zona. Las escorias se habrían formado al fundirse el suelo por causa del enorme calor liberado durante el impacto del asteroide. Las escorias habrían sido salpicadas sobre áreas enormes desde los cráteres de impacto. Se han reportado 3 capas de escorias intercaladas en los sedimentos de esta área:

1- Área cercana a Necochea: Edad estimada de la capa vidriosa (radio métrica): 460.000 años.

2- Área Mar del Plata - Chapadmalal: Edad: 3.3 millones de años.

3- Área cercana a Chasico: Edad: 10.1 millones de años.

Los respectivos cráteres de impacto pueden estar hoy mismo ocultos por la sedimentación o bien haber sido borrados hace tiempo por la erosión. La investigación en esta zona continúa.

3) Campo del Cielo, Chaco (S 27º30' W 61º42').

El Campo de cráteres de impacto del "Campo del Cielo" consiste en, al menos, 20 cráteres formados hace unos 4000 años. El asteroide que los produjo al chocar era del tipo metálico Hierro-Níquel (Meteorito tipo IA) y millones de meteoritos sobrevivieron al impacto desparramándose por la zona. Los cráteres y los fragmentos de meteorito están distribuidos en un área oval de 18 Km por 3 Km, con orientación SO-NE. Se estima que el meteorito al llegar desde el espacio tenía unos 10 a 20 metros de diámetro. Vino de la dirección SO entrando en un ángulo de unos 9º. Como consecuencia de este ángulo, y la interacción con la atmósfera terrestre, el asteroide se fragmentó en pedazos que luego chocaron formando los cráteres.

El cráter 3 llamado "Laguna Negra" es el mayor con 115 metros de diámetro. Dentro del cráter 10,"Gómez", (de 25 m.), fue encontrado en 1980 un meteorito enorme llamado hoy "Chaco", de 37000 Kg. El "Chaco" es hoy el segundo meteorito más grande del Mundo!!
En el interior del cráter 9 "La Perdida", se encontraron varios trozos grandes de meteorito con un peso total de 5200 Kg.

4) Río Cuarto, Córdoba (S 32º52' W 64º14').

A principio de los 90s se publicaron una serie de artículos en el extranjero reportando la existencia de once estructuras con forma de lágrimas en la zona cercana a Río Cuarto. Se las interpretó, en aquel entonces, como cráteres de impacto. Su tamaño variaba desde el llamado "Cráter A" de 4,5 x 1,1 Km, hasta estructuras de algunos metros. Todas estaban alineadas en la dirección NE-SO a lo largo de unos 30 Km. Una exploración en el lugar reveló la presencia de materiales vidriosos tipo escoria y algunos fragmentos pequeños de meteorito dentro de las depresiones ovales. El vidrio contenía, una vez más, el mineral llamado Baddeleyita y también granos de Cuarzo alterados por choque y un elevado contenido de metales pesados como el Iridio, el Cromo y el Níquel. Se interpretaron estos "cráteres" con forma de lágrimas como el resultado de un impacto de meteorito que cayó muy oblicuo.

 
¿Cráteres de Impacto en Río Cuarto?
Vista aérea de los supuesto cráteres de impacto de Río Cuarto, Córdoba. De acuerdo a las últimas investigaciones, se pone en duda el origen "cósmico" de estas curiosas formaciones.
Por experimentos de laboratorio se conoce que cuando un meteorito cae en un ángulo muy bajo los cráteres formados tienen forma de óvalo. En esta hipótesis un asteroide (de unos 500 metros) entró en la atmósfera terrestre desde el NE y se partió en pedazos antes de chocar y formar las estructuras ovales. La antigüedad del evento se calculó en esa época en unos 10.000 años. En los últimos 2 años se han realizados nuevos estudios de la zona, tanto con imágenes satelitales como en el sitio mismo, que ponen en serias dudas la veracidad de un impacto oblicuo en Río Cuarto. Por satélite se detectaron mas de 400 "nuevas" estructuras de forma oval que son muy similares a las de un supuesto origen meteorítico. Investigación en el sitio reveló que las "nuevas" estructuras también contenían vidrio esponjoso. Como consecuencia los científicos locales re-interpretaron estas estructuras ovales como cuencas de deflación producidas por acción del viento y no por el impacto de un meteorito. El tema es aun bastante delicado y necesita más estudio. Lo misterioso aun hoy es el origen y procedencia de vidrio escoriáceo en este lugar.

5) La anomalía de las Islas Malvinas.

Aunque todavía en etapa de estudio detallado, existe buena evidencia de un posible sitio de impacto cerca de las Islas Malvinas. Resulta ser que hay cerca de las Islas una anomalía del campo gravitatorio terrestre con forma bien circular y de 200 Km de diámetro. Esta estructura gigante podría realmente ser una estructura de impacto bastante viejo en términos geológicos. Esta anomalía geofísica está ubicada bajo el agua y dentro de la plataforma continental. Por ahora no hay una certeza absoluta para este sitio, pero, se está avanzando en su estudio. La edad de este hipotético impacto sería, sin dudas, mayor a 250 millones de años.

Bolivia:
  1) La Estructura Iturralde, Provincia Abel Iturralde (S 12º35' W 67º38').

Esta estructura fue descubierta a partir de imágenes satelitales LANDSAT durante los 80s y está localizada en la zona amazónica del NO Boliviano.
 
El Cráter Iturralde
Las imágenes satelitales revelan un área circular de unos 8 Km de diámetro con un borde algo elevado, una depresión interior con drenaje radial y un área central elevada. Se puede tratar muy bien de un sitio de impacto de meteorito gigante con forma de cráter con una montaña en el centro: una estructura de impacto compleja del tipo de pico central. Su edad se estima en 30000 a 10000 años.

Hasta ahora no se ha estudiado esta estructura en el lugar por lo que se desconocen sus características geológicas en detalle. Llegar al lugar es tarea bastante difícil. Esta estructura promete ser muy interesante, pero, debe ser estudiada en mayor detalle.
Chile:
 
1) Cráter de Monturaqui (S 23º56' W 68º17').

El cráter de Monturaqui fue descubierto a partir de fotos aéreas en 1962.
Es un hoyo con forma de taza de 460 metros de diámetro y su origen meteoritico es seguro.
 
 
Investigación científica en el lugar reveló la presencia de fragmentos de meteorito metálico de Hierro-Níquel y de rocas alteradas por el calor y la presión del impacto (vidrio esponjoso). Se ha determinado su edad en un millón de años.
Uruguay:
 
1) La Paloma, Rocha (S 34º40' W 54º10').

Se ha reportado en esta zona la presencia de rocas vidriosas de posible origen por impacto meteorítico. Muestras de vidrio esponjoso blanco aparecen esporádicamente en las playas de este sitio. Es evidente que proceden de algún sitio submarino y que las corriente submarinas los distribuyen por las playas de vez en cuando. Estos vidrios se asemejan extraordinariamente a las rocas vidriosas que aparecen en los cráteres de impacto de Wabar en Arabia Saudita.

Los vidrios se habrían formado al fundirse la arena por el calor liberado por el choque del meteorito gigante. Por ahora este sitio necesita mayor investigación para ser confirmado como un verdadero sitio de impacto.

No se han reportado sitios de impacto en los siguientes países: Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú y Paraguay.
Sin embargo, deben existir muchos sitios de impactos meteoríticos que todavía no han sido identificados.

(*) En países de habla española.

Sobre el Autor

Maximiliano C. L. Rocca
(37 años), es Analista de Sistemas y realiza desde hace varios años investigación en los temas de Asteroides que se acercan a la Tierra y de Cráteres de impactos terrestres, financiado por The Planetary Society, CA, USA.
Corresponsal de superbólidos y caída de meteoritos para el Scientific Event Alert Network (SEAN) del Smithsonian Institution, Washington, USA.
Miembro regular de la Meteoritical Society, USA, desde 1999.
Miembro de la Division for Planetary Sciences / American Astronomical Society, USA, desde el año 2000.
 
Para saber más...
Directo a tierra!!

(Imagen: Science Data)

¿Escuchando Meteoros?

Tony Phillips

Podría ocurrir, y sin duda ocurrió muchas veces...

"Estoy segura que pude escuchar varios de los meteoros", recuerda Karen Newcombe, observadora de Leónidas de San Francisco -- una de muchos que informaron sobre sonidos de meteoros a Science@NASA el 18 de noviembre de 2002. "En varias oportunidades cuando un meteoro de las Leónidas, con una estela de desechos persistente volaba directamente sobre nosotros, escuché [instantáneamente] un débil zumbido". No hubo retraso entre la visión y el sonido.

"¿Cómo puede ser posible, cuando el meteoro estaba a tantas millas sobre mi cabeza?" se preguntó.

La misma pregunta ha intrigado a algunos de los más grandes científicos de la historia. Por ejemplo, en 1719 el astrónomo Edmund Halley recopiló relatos sobre una bola de fuego ampliamente observada sobre Inglaterra. Muchos testigos, escribió Halley, "[escucharon] como siseaba a medida que avanzaba, como si hubiese estado muy cerca, al alcance de la mano". Sin embargo, su propia investigación comprobó que el meteoro estaba lo menos a "60 millas inglesas" de altura. Al sonido le toma como mínimo unos cinco minutos viajar esa distancia, mientras la luz puede recorrerlos en una fracción de un milisegundo. Halley no pudo encontrar cual sería la razón por la que los observadores del cielo pudiesen simultáneamente ver y escuchar el meteoro.

Desconcertado, descartó finalmente los informes como "pura fantasía" -- posición que se mantuvo a través de siglos.

El pasado fin de semana, sin embargo, muchas personas poco inclinadas a la fantasía, escucharon las Leónidas. Los sonidos no eran como las retumbantes explosiones sónicas o el fuerte trueno de una explosión lejana llegando mucho después que la luz del relámpago ha desaparecido. En cambio, estos eran ruidos exóticos y delicados, que se escucharon mientras el meteoro estaba en pleno desarrollo. Los científicos los llaman "sonidos electrofónicos de meteoros".

Desde hace mucho tiempo los meteoro-escuchas han estado reticentes a informar de sus experiencias -- una consecuencia del escepticismo Halleyniano. Pero escuchar un meteoro no significa que uno está loco. Al contrario, el nivel de convicción de los investigadores modernos, de que los sonidos electrofónicos son reales, aumenta cada vez más.

Colin Keay, un físico de la Universidad de Newcastle en Australia, no sólo cree en los meteoros electrofónicos, sino que además descubrió qué los produce. Según Keay, las estelas incandescentes de los meteoros no sólo generan luz visible, sino también una señal de radio de muy baja frecuencia (que se abrevia VLF por las siglas de "Very Low Frequency"). Estas ondas de radio, que oscilan en las frecuencias radiales entre unos pocos kHz y 30 kHz, viajan hasta el suelo a la velocidad de la luz -- resolviendo el fastidioso problema de la simultaneidad.

Por supuesto que los oídos humanos no pueden escuchar directamente las señales de radio. Si Keay tiene la razón, algo en el suelo -- un "transductor" -- debe estar convirtiendo las ondas radiales en ondas de sonido. En pruebas de laboratorio, Keay ha descubierto que los transductores adecuados son sorprendentemente comunes. Materiales simples tales como láminas de aluminio, alambres delgados, agujas de pino -- o incluso pelo seco o rizado -- pueden interceptar y activarse con un campo de VLF.

Esto funciona de la siguiente manera: Las ondas de radio inducen corrientes en conductores eléctricos. "Corrientes potentes y de baja frecuencia pueden literalmente hacer vibrar a algunos objetos comunes", explica Dennis Gallagher, un físico espacial del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de NASA. "Cuando las cosas se mueven, envían vibraciones por el aire, y esto es lo que escuchamos".

Las ondas de radio de frecuencia más alta, como las transmisiones de TV o de estaciones de radio FM, oscilan demasiado rápido (cientos de millones de veces por segundo) para que puedan agitar algún conductor. Aunque así fuera, no podríamos escuchar las ondas de sonido de alta frecuencia en MHz, que están muy por encima del rango de frecuencias que puede captar el oído humano.

Pero las ondas VLF si pueden mover el conductor y generar ruido. Keay descubrió que se puede inducir una vibración leve hasta en un par de anteojos. Talvez esto explique lo que vivió Erich en Troy, Nueva York: "Cuando estaba afuera [mirando las Leónidas el 18 de noviembre]", informó que , "Tenía la cabeza apoyada en el suelo y escuchaba un zumbido. Mi cabeza estaba cerca de pastos y hojas y yo además uso anteojos con marco de alambre. El sonido era definitivamente simultaneo con la observación de un meteoro de gran tamaño".

¿Pero cómo es que los meteoros generan señales de radio VLF?

"Es un problema intrincado", afirma Keay. Cuando comenzó a trabajar en los meteoros electrofónicos en los 70s, los físicos no tenían idea alguna sobre cómo las ondas VLF podrían surgir de la estela ionizada de un meteoro. "Era necesario descubrir algún nuevo mecanismo".

"[Me inspiré en] la teoría de las manchas solares de Fred Hoyle, donde la energía es atrapada en campos magnéticos entrelazados", dice. Los campos magnéticos que se desenredan -- retrayéndose como bandas extendidas de elástico -- pueden desatar erupciones solares: explosiones violentas de radiación electromagnética y de partículas energéticas.

Tal vez, pensó Keay, los campos magnéticos en la estela incandescente de un meteoro pueden hacer algo semejante... sólo que en una escala energética mucho menor.

Cuando un meteoro se precipita a través de la atmósfera de la Tierra, el aire a su alrededor se transforma en un plasma -- esto es, una nube de gas ionizado. Los plasmas tienen una propiedad curiosa: atrapan las líneas de fuerzas magnéticas que los atraviesan. Donde quiera que el plasma vaya, el campo magnético lo sigue. Si un plasma magnetizado se vuelve turbulento, los campos magneticos en su interior igualmente se entrelazan y se enredan.

Las colas de plasma de ciertos meteoros, sí que se vuelven turbulentas, dice Keay, y son atravesadas por un campo magnético: el de la Tierra. "Las turbulencias del plasma son tan rápidas, que el campo magnético puede ser deformado como un plato de spaghetti". Es allí donde está nuestra fuente de energía para las ondas VLF.

Keay continúa: Posteriormente, el plasma se enfría. Los electrones regresan a los átomos de los que fueron antes extraídos, y el gas vuelve a ser neutro. Los campos magnéticos se ven súbitamente liberados y se reorientan. Este abrupto rebote es lo que produce la radiación de baja frecuencia.

Es una teoría plausible, afirma Gallagher: "Es fácil de entender y está respaldada por el trabajo de laboratorio de Keay".

Gallagher añade "Pienso que lo que hace que ésto sea tan fascinante es que estamos hablando de un fenómeno que ha sido observado por la gente desde hace miles de años. Incluso en tiempos modernos las personas que informaban haber escuchado estos sonidos eran ridiculizadas. Sólo desde hace unos 25 años, Keay fue capaz de realizar la investigación y legitimar las experiencias de todas estas generaciones de personas."

"Esto demuestra que aun hay maravillas en la naturaleza que pueden ser estudiadas y explicadas. Debemos tomar lo que pasa con los meteoros como una razón para abrir nuestras mentes a lo que aún nos queda por aprender".

 
Descargas
3D Cráter

¡Tenga un Cráter en su PC!
Wilfredo Orozco

Descargue un modelo 3D de un cráter generado a partir de la recuperación de información tridimensional mediante la técnica conocida como "Shape-from-Shading". Esta técnica es ideal para recuperar información de escenas de las que se dispongan sólo una imagen, como es el caso de la mayoría de las imágenes planetarias. El modelo fue construido a partir de 10000 puntos (x,y,z), y para su codificación se emplearon las rutinas gráficas OpenGL, en un ambiente de programación visual Borland C++ Builder.

Se recomienda para una mejor visualización, una PC de +800 Mhz y +128 Mb RAM.

[Descargar programa, 250 Kb]

 
Capital Federal, Buenos Aires, Argentina, 20 de Octubre de 2003.
 
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