¿Está la materia oscura detrás de las extinciones masivas?

Oscilación del Sistema Solar en su órbita

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next, donde se publicó originalmente

La ruta que sigue nuestro Sistema Solar a través de la galaxia hay veces que se vuelve accidentada y esto podría estar afectando al número de cometas que pasan por las cercanías de la Tierra. La frecuencia de los grandes impactos, como el que probablemente mató a los dinosaurios, se ajusta llamativamente bien con la de las veces que el Sol y sus acompañantes atraviesan el plano del disco galáctico. Que por qué esto afectaría al número de objetos que caen al interior del Sistema Solar aumentando las probabilidades de una colisión catastrófica no estaba claro. Ahora, Lisa Randall y Matthew Reece, ambos de la Universidad de Harvard, aventuran la hipótesis de que podría existir un disco de materia oscura, que constituye el 85% de toda la materia del universo aunque no la podamos “ver”, en el plano galáctico que estaría perturbando las órbitas de los cometas. Publican sus resultados en Physical Review Letters.

Los impactos de cometas han jugado un papel significativo en la historia del planeta, creando cráteres, aportando agua y otros compuestos y causando extinciones masivas. Muchos de estos cometas provienen de la nube de Oort, una envoltura esférica de cuerpos helados en los límites exteriores del Sistema Solar que se extiende desde el límite externo de la órbita de Neptuno hasta medio camino a la estrella más cercana. Como la nube de Oort está tan alejada del Sol y, por tanto de su dictadura gravitatoria, sus elementos son muy sensibles a perturbaciones provocadas por fuerzas gravitacionales de otros cuerpos.

Efectivamente, hay indicios de que la fecuencia de los impactos (tanto de cometas como de asteroides) sobre la Tierra es del orden de 25 a 35 millones de años, lo que sugiere que existe una conexión entre la dinámica de las regiones exteriores del Sistema Solar y la lluvia de cometas sobre la Tierra.

Se han propuesto dos hipótesis para explicar la posible periodicidad en los impactos de cometas. Una es que la perturbación gravitatoria de la nube de Oort la provoca una estrella compañera del Sol (llamada Némesis) o un planeta (llamémoslo X). Sin embargo, ni Némesis ni X han sido detectados por ningún telescopio de ninguna especie, ni siquiera por WISE, un telescopio infrarrojo para el que algo así es muy difícil que pase desapercibido. Por lo que esta idea está descartada a efectos prácticos.

Una hipótesis alternativa es que la influencia gravitatoria se deba a la densidad del disco galáctico. Para entender esto tenemos que imaginar que el disco de la galaxia es la superficie del agua de una piscina y que el Sistema Solar es la cabeza de un nadador nadando a braza: unas veces está por encima de la superficie y otras por debajo, con un cierto ritmo. Nuestro Sol orbita alrededor del centro de la galaxia, empleando 250 millones de años en completar una revolución. Esta trayectoria no es una curva en un plano, sino que oscila arriba y abajo, como el nadador, y cruza el plano galáctico cada 32 millones de años aproximadamente. Como el disco galáctico no es uniforme, sino más denso conforme más cerca estamos del plano galáctico, eso significa que el Sistema Solar está sometido por este movimiento a un especie de mareas gravitatorias. Estas mareas podrían perturbar la nube de Oort y aumentar las probabilidades de una colisión con la Tierra.

Esta hipótesis está muy bien pero tiene un fallo. La materia ordinaria en el disco galáctico no parece que sea suficiente para provocar una perturbación gravitatoria como la necesaria. Y aquí es donde entran Randall y Reece: sugieren que en el disco de 1000 años luz de ancho de materia ordinaria también podría haber un disco de materia oscura de tan solo 30 años luz, lo que es consistente con los datos astronómicos de nuestra galaxia.

Centrándose en el análisis de cráteres de más de 20 km de diámetro creados en nuestro último año galáctico, es decir, en los últimos 250 millones de años solares, Randall y Reece afirman que su hipótesis del disco de materia oscura podría producir el patrón observado en la frecuencia de cráteres con una incertidumbre estadística aceptable.

Si bien los datos geológicos disponibles no son suficientes, y nuestro conocimiento de la materia oscura es muy limitado (por ejemplo, habría que explicar por qué se forma un disco en vez de un halo), la hipótesis no deja de ser muy interesante. Además uniría, aún más si cabe, la evolución de la vida en la Tierra a la evolución de la galaxia y del propio universo.

Referencias:

Randall L. & Reece M. (2014). Dark Matter as a Trigger for Periodic Comet Impacts, Physical Review Letters, 112 (16) DOI:

Daisuke Nagai (2014) Dark Matter May Play Role in Extinctions Physics 7, 41 DOI: 10.1103/Physics.7.41

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

8 Comentarios

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¿Está la materia oscura detr&aacu...

[…] Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next, donde se publicó originalmente La ruta que sigue nuestro Sistema Solar a través de la galaxia hay veces que se vuelve accidentada y esto podría estar afectando al  […]

Hitos en la red #14 | Naukas

[…] una idea que ha surgido para explicar los ciclos de extinciones masivas por impactos de cometas, ¿Está la materia oscura detrás de las extinciones masivas? En este caso no aplica el dicho periodístico de […]

Tom Wood GonzalezTom Wood Gonzalez

Esto apesta!

Tom Wood GonzalezTom Wood Gonzalez

Si existen dos hipótesis difíciles de demostrar, y le montas otra arriba. Que sale?
Un metafísico-matemático.

gemuesgemues

Muy interesante el asunto. ¿Pero no es un poco como matar moscas a cañonazos?
Siempre me ha sorprendido cierto tipo de respuestas que eluden otras más sencillas o verosímiles, en el sentido de que no necesitan crear o referirse a situaciones muy extraordinarias cuando éstas, no son necesarias.
Así, a la respuesta dada a la pregunta de ¿Cómo se hicieron las pirámides? La respuesta más natural para ciertas personas, es: los extraterrestres. Es decir, practicando algo de empatía, el razonamiento sería “Yo una persona del siglo XXI, no puedo explicarlo. Por tanto, es imposible que hace miles de años pudieran hacerlo por sí mismos. Luego tuvieron que tener ayuda de alguna civilización foránea, viajera en el espacio sideral.”
El mismo infantil razonamiento es el que practican los negacionistas de la conquista de la Luna mediante el proyecto Apolo. En ambos casos (y otros aún peores que no menciono para no zaherir sensibilidades), existen un conjunto de evidencias o argumentos en favor de los hechos (por eso son hechos) cuya elusión les lleva hasta el paroxismo de la humana estupidez.
Evidentemente, éste, no es el mismo caso. Pero salvando las distancias, voy argumentar en pos de una posibilidad más sencilla.
Esta idea sería que hay muchos más objetos pequeños que grandes con los que la Tierra puede encontrarse en su gran viaje como pasajera del Sistema Solar, entorno al centro galáctico. Y que la proporción entre grandes y pequeños objetos y que las diversidades y peculiaridades de sus trayectorias (intrasolares, extrasolares, orbitales, no orbitales, regulares, irregulares…) explican las frecuencias y tipologías observadas en los impactos meteoríticos sin necesidad de “extraterrestres” (materia oscura).
Se me puede acusar de inespecífico y muy general y poco predictivo, ya que, así expuesto, no sirve para responder ninguna pregunta concreta. Es una mera descripción muy restrictiva de lo poco que sabemos y, para algunos, de menos de lo que sabemos.
Pero ampara claramente la probabilidad indeterminada real de que el año que viene, o antes de 10, se observe un objeto de 50 kilómetros en trayectoria de impacto con la Tierra, por ejemplo.
Yo creo que el producto de la probabilidad, por la cantidad de daño y sufrimiento humanos que pueda provocar un acontecimiento o tendencia, es el índice apropiado para evaluar nuestra dedicación y esfuerzo en evitarlo.
Y declaro como infinito, por definición, el valor otorgable a la destrucción definitiva de la humanidad. Por tanto, en mi modelo de política de la gestión del riesgo de impacto meteorítico, hace años que deberíamos dedicar, por lo menos, la mitad del gasto militar mundial y más de la mitad del gasto mundial en proyectos espaciales en la empresa mundial consistente en una respuesta infinitamente más segura, inteligente y diligente que la que los dinosaurios otorgaron a su supuesto meteorito.
Las ventajas de tal proyecto solo podrían recogerse en un libro. Tiene tantas, que prácticamente, todos los dirigentes, políticos e intelectuales, habidos y por haber en un entorno de 40 años al momento actual deberían ser juzgados por negligencia contra la Humanidad.
Por otra parte, resultaría muy considerado que antes de exponer una teoría de tal naturaleza, se explicara un poco, para los menos ilustrados, cómo y porqué sabemos el modo en que Sol atraviesa cíclicamente el plano galáctico.

Creo que la gestión del inevitable grado de incertidumbre subjetiva y personal que merodea las nuevas ideas y teorías, es a veces un tanto frívola. Muchas veces, afortunadamente, injustificadamente porque podríamos explicitar y situar dicha incertidumbre dentro de unos límites (más o menos precisos y controvertidos) cuya mera contemplación siempre tranquiliza.

RobertRobert

Interesante teoria, pero como han podido medir la oscilación de la órbita solar alrededor del centro galáctico?

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