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Extinciones masivas: una perspectiva astronómica
Magíster Andrea SánchezMagíster Andrea SánchezDepartamento de Astronomía – FCDepartamento de Astronomía – FC
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099 212187 / 6965293099 212187 / 6965293
““BienaventuraBienaventurado el que lee, y do el que lee, y los que oyen los que oyen las palabras de las palabras de esta profecía, esta profecía, y guardan las y guardan las cosas en ellas cosas en ellas escritas; escritas; porque el porque el tiempo está tiempo está cerca.”cerca.”
Apocalipsis de San Juan c.1 v.3
Hollywood se preocupa
Extinciones MasivasCualquier incremento sustantivo en la
cantidad de extinción que sufre más de un taxón con una distribución geográfica amplia durante un corto intervalo de tiempo geológico, que resulte en un disminución temporaria de los niveles de diversidad.
Por las dudas: En Biología, un taxón (del griego ταξις, ordenamiento) es un grupo de organismos emparentados, que en una clasificación dada han sido agrupados, asignándole al grupo un nombre en latín, una descripción, y un “tipo”
Todas las historias tienen un comienzoTodas las historias tienen un comienzo
Nebulosa de Orión
El primer esquema muestra el procesocompleto desde la nube primordial a los planetas.
El segundo es una simulacióncomputacional para el sistema solar interior.
Origen del Sistema SolarOrigen del Sistema Solar
Características orbitales y físicas del
Sistema Solar
Tamaños Tamaños relativosrelativos
Distribución orbitalDistribución orbital
¿Qué debemos explicar para tener un ‘modelo estándar’ consistente?
– Cada planeta está aislado en el espacio, con distancias cada vez mayores entre sí a medida que nos alejamos del Sol;
– Órbitas casi circulares (¿interacción con el disco?);– Órbitas casi coplanares (¿disco?) salvo Plutón (KBO);– Rotación en el mismo sentido que el Sol;– Satélites que en su mayoría rotan en la misma dirección que sus planetas;– Diferenciación (terrestres y jovianos);
• ¿Qué herramientas tenemos? Remanentes de la formación que recuerdan su pasado: asteroides y cometas, que han permanecido incambiados.
Lluvia de cometas
¿Cómo influyó la temperatura?
1: Impactos
Comparación de cráteresComparación de cráteresRelación cráter, tamaño impactor, ángulo de impacto
• La Luna es un buen indicador de la tasa de impactos en la Tierra a lo largo del tiempo por la ausencia de atmósfera.
• Fuentes de proyectiles:– restos de acreción (R)
• limpieza de remanentes (-3800 Myr) • (¿La Luna y la vida?)
– cinturón de asteroides (interno (R)– cinturón de asteroides (externo) (H)– Región Júpiter - Urano (Barrera Júpiter-Saturno) (H)– KB - Nube de Oort (H)
Aspectos positivosLa Luna nos vuelve estables
Tierra: i = 23,27
Estaciones
Acople Océano – Atmósfera
Marte: estable por 5 Myr,65 < i < 25
La Tierra y la Luna
Representación del mega impacto
Sistema Tierra – LunaHOY
Aspectos positivos¿de donde provienen los océanos?
• El agua terrestre no es primordial, proviene de mayores distancias al Sol (no se condensa a 1 Unidad Astronómica).
• Fernández-Ip (1988-1996) y Brunini-Fernández (1999):
Agua en océanos:1,24 x 1024 g
ConclusiónConclusión: : los océanos se formaron con agua que los océanos se formaron con agua que llegó después de 100 - 150 millones de años desde llegó después de 100 - 150 millones de años desde la formación del Sistema Solar.la formación del Sistema Solar.
Origen cometarioLa relación D/H en tres cometas
(Halley, Hyakutake, Hale Bopp)
es casi 2 veces la del agua terrestre
(cuidado: muestra pequeña) ‘the water problem’
Meteorito descubierto en 1984 en laAntártida en la región de Alan Hills
Aspectos positivos¿ ALH 84001?
Cráter Aristarco, Luna
Galería de impactosGalería de impactos
Se recomienda (Tierra): http://www.gearthblog.com/blog/archives/2005/10/meteor_craters.html
Cráter Meteórico Barringer, Arizona1,2 km, 49.000 años
Tesis de doctorado deTesis de doctorado de
E. ShoemakerE. Shoemaker
Marte:Marte:pérdida depérdida de
volátilesvolátiles
Se empieza a complicar:
Tunguska, 1908
Tunguska, 90 años después
¿Que pasó en Tunguska en 1908?
Júpiter:El héroe del sistema Solar, nuestro guardián en el espacio
La barrera dinámica J - S
La extinción de los dinosaurios
Aspecto ‘negativo’ de los Aspecto ‘negativo’ de los impactosimpactos (extinciones biológicas (extinciones biológicas masivas)masivas)
Evolución de los continentes
Las 5 grandes extinciones
Table: Great Marine Extinction Percentages
Name Ma Families Genera All Species Land Species
Cretaceous -Tertiary (KT) 65 16 47 85 18% of vertebrate families
Triassic - Jurassic 214 22 53 83 unclear
Permian -Triassic 251 53 82 95 70% of land species
Late D2evonian 364 22 57 83 little known
Ordovician – Silurian 439 25 60 85 nonexistent
Note that Genera and All Species % are observed, while Land Species % is estimated.
!!!
TABLE 1. STRATIGRAPHIC EVIDENCE OF IMPACT DEBRIS AT OR NEAR EXTINCTION EVENTS
(Various sources)
Age Evidence
Pliocene (2.3 Ma) Impact melt debris
Late Eocene (35 Ma) Microtektites (multiple),tektites , microspherules, shocked quartz
Cretaceous-Tertiary (65 Ma) Microtektites, tektites, shocked minerals, stishovite, Ni-rich spinels, and Ir
Jurassic-Cretaceous (143 Ma) Shocked quartz, Ir
Late Triassic (~201-214 Ma) Shocked quartz (multiple?), Ir
Late Devonian (~368-365 Ma) Microtektites (multiple), and Ir
TABLE 2. DATED IMPACT CRATERS AND ASSOCIATED EXTINCTIONS
Extinction % Species Crater Diameter (km) Age (Ma)
Late Eocene 30PopigaiChesapeake
10090
35.7±0.835.2±0.3
K-T 76ChicxulubBoltysh
18065.2±0.465.17±0.64
J-K 42MorokwengMølnirGosses Bluff
100?4022
145±0.8142.6±2.6142.5±0.8
Late Triassic 75 or 42ManicouaganRochechouart
10023
214±1214±8
Late Devonian 60SiljanRochechouart
5246
368±1~360
• Hace 65 x 106 años: extinción de organismos de más de 25 kg.
• Pruebas: • Alta concentración de Iridio en capas de esa
antigüedad (el Iridio es siderófilo, por lo tanto siguió al Fe al núcleo y habitualmente está en bajas concentraciones en la corteza)
• Ceniza (¿incendios post-impacto?)• Cráter Chicxulub de 200 km (península de Yucatán)• Granos de cuarzo debido a las altas presiones por
impacto.
Ejemplo - Límite K-TEjemplo - Límite K-T
¿Qué será ¿Qué será esta esta estructura en estructura en Gubbio, Gubbio, Italia?Italia?
Quartz
Tectitas
Cráter de Chicxulub
Para cubrir la tierra con una capa continua con esa concentración haría falta un meteorito de 10 km de diámetro;
El impacto debe de haber sido equivalente a 108 megatones de TNT, y provocado que la iluminación diurna cayese al 4 % de la actual;
Otros efectos pueden haber sido lluvia ácida, efecto invernadero, vulcanismo, incendios globales, etc.;
Límite K-T
Monte Pinatubo, 1991
Mimas, satélite de Saturno
¿Los volcanesvinculados a
impactos?
Mimas, Satélite de Saturno
Mercurio
Ejemplo - Límite P-TrEjemplo - Límite P-TrCráter por gravimetría en Antártida d=500 km !
El impacto causa ondas de tipo sísmico y vulcanismo muy activoen la actual Siberia
‘Tierra de Wilkes’
Trampas siberianas
Siberian Traps
Lawver et al. (2002)
Tipo de roca mas común: basalto, erupciones prolongadas, de años o décadasAdemás: dolerite y gabbro
Remanente de intensa y extensa actividad volcánica al N de Pangea en elP-T.
Duerman tranquilos: son solamente probabilidadesDuerman tranquilos: son solamente probabilidades