Extinciones masivas: una perspectiva astronómica Magíster Andrea Sánchez Departamento de Astronomía – FC 5258624 int. 318 099 212187.

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

3 “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

4 Hollywood se preocupa

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7 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 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”Biologíagriegoorganismosclasificación

8 Todas las historias tienen un comienzo Nebulosa de Orión

9 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. Origen del Sistema Solar

10 Características orbitales y físicas del Sistema Solar n Tamaños relativos n Distribución orbital

11 ¿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? R emanentes de la formación que recuerdan su pasado: asteroides y cometas, que han permanecido incambiados.

12 Lluvia de cometas

13 ¿Cómo influyó la temperatura?

14 1: Impactos

15 Comparación de cráteres Relación cráter, tamaño impactor, ángulo de impacto

16 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)

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

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

19 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 10 24 g n Conclusión: los océanos se formaron con agua que llegó después de 100 - 150 millones de años desde la formación del Sistema Solar.

20 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’

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

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

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

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27 Marte: pérdida de volátiles Se empieza a complicar:

28 Tunguska, 1908

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30 Tunguska, 90 años después

31 ¿Que pasó en Tunguska en 1908?

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

35 La extinción de los dinosaurios n Aspecto ‘negativo’ de los impactos (extinciones biológicas masivas)

36 Evolución de los continentes

37 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. !!!

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39 TABLE 1. STRATIGRAPHIC EVIDENCE OF IMPACT DEBRIS AT OR NEAR EXTINCTION EVENTS (Various sources) AgeEvidence 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% SpeciesCraterDiameter (km)Age (Ma) Late Eocene30 Popigai Chesapeake 100 90 35.7±0.8 35.2±0.3 K-T76 Chicxulub Boltysh 180 65.2±0.4 65.17±0.64 J-K42 Morokweng Mølnir Gosses Bluff 100? 40 22 145±0.8 142.6±2.6 142.5±0.8 Late Triassic75 or 42 Manicouagan Rochechouart 100 23 214±1 214±8 Late Devonian60 Siljan Rochechouart 52 46 368±1 ~360

40 Hace 65 x 10 6 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. n Ejemplo - Límite K-T

41 ¿Qué será esta estructura en Gubbio, Italia?

42 Quartz Tectitas

43 Cráter de Chicxulub

44 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 10 8 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

45 Monte Pinatubo, 1991

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

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

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

49 Duerman tranquilos: son solamente probabilidades