Extinciones masivas: una perspectiva astronómica

1. Extinciones masivas: una perspectiva astronómica Magíster Andrea Sánchez Departamento de Astronomía – FC andrea@fisica.edu.uy 5258624 int. 318 099 212187 / 6965293

2. “Bienaventurado el que lee, y los que oyen las palabras de esta profecía, y guardan las cosas en ellas escritas; porque el tiempo está cerca.” Apocalipsis de San Juan c.1 v.3

3. Hollywood se preocupa

6. Extinciones Masivas Cualquier 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 griegoταξις, 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”

7. Todas las historias tienen un comienzo Nebulosa de Orión

8. Origen del Sistema Solar El primer esquema muestra el proceso completo desde la nube primordial a los planetas. El segundo es una simulación computacional para el sistema solar interior.

9. Características orbitales y físicas del Sistema Solar • Tamaños relativos • Distribución orbital

10. ¿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.

11. Lluvia de cometas

12. ¿Cómo influyó la temperatura?

13. 1: Impactos

14. Comparación de cráteres Relación cráter, tamaño impactor, ángulo de impacto

15. 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)

16. Aspectos positivosLa Luna nos vuelve estables Marte: estable por 5 Myr, 65 < i < 25 Tierra:i = 23,27 Estaciones Acople Océano – Atmósfera

17. La Tierra y la Luna Sistema Tierra – Luna HOY Representación del mega impacto

18. 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 • Conclusión: los océanos se formaron con agua que llegó después de 100 - 150 millones de años desde la formación del Sistema Solar.

19. Origen cometario La relación D/H en tres cometas (Halley, Hyakutake, Hale Bopp) es casi 2 veces la del agua terrestre (cuidado: muestra pequeña) ‘the water problem’

20. Aspectos positivos¿ ALH 84001? Meteorito descubierto en 1984 en la Antártida en la región de Alan Hills

22. Galería de impactos Cráter Aristarco, Luna Se recomienda (Tierra): http://www.gearthblog.com/blog/archives/2005/10/meteor_craters.html

23. Cráter Meteórico Barringer, Arizona 1,2 km, 49.000 años Tesis de doctorado de E. Shoemaker

26. Se empieza a complicar: Marte: pérdida de volátiles

27. Tunguska, 1908

29. Tunguska, 90 años después

30. ¿Que pasó en Tunguska en 1908?

33. Júpiter: El héroe del sistema Solar, nuestro guardián en el espacio La barrera dinámica J - S

34. La extinción de los dinosaurios • Aspecto ‘negativo’ de los impactos(extinciones biológicas masivas)

35. Evolución de los continentes

36. 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. !!!

38. 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 30 PopigaiChesapeake 10090 35.7±0.835.2±0.3 K-T 76 ChicxulubBoltysh 180 65.2±0.465.17±0.64 J-K 42 MorokwengMølnirGosses Bluff 100?4022 145±0.8142.6±2.6142.5±0.8 Late Triassic 75 or 42 ManicouaganRochechouart 10023 214±1214±8 Late Devonian 60 SiljanRochechouart 5246 368±1~360

39. Ejemplo - Límite K-T • 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.

40. ¿Qué será esta estructura en Gubbio, Italia?

41. Quartz Tectitas

42. Cráter de Chicxulub

43. Límite K-T 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.;

44. Monte Pinatubo, 1991

45. ¿Los volcanes vinculados a impactos? Mimas, Satélite de Saturno Mimas, satélite de Saturno Mercurio

46. Ejemplo - Límite P-Tr Cráter por gravimetría en Antártida d=500 km ! Trampas siberianas ‘Tierra de Wilkes’ El impacto causa ondas de tipo sísmico y vulcanismo muy activo en la actual Siberia

47. Siberian Traps Remanente de intensa y extensa actividad volcánica al N de Pangea en el P-T. Lawver et al. (2002) Tipo de roca mas común: basalto, erupciones prolongadas, de años o décadas Además: dolerite y gabbro

48. Duerman tranquilos: son solamente probabilidades