Cráter de Chicxulub
Cráter de impacto prehistórico en México

Cráter de Chicxulub
Estructura de impacto de Chicxulub
Las imágenes de la misión STS-99 de la NASA revelan parte del anillo de diámetro del cráter en forma de una depresión circular poco profunda. Numerosos cenotes ( sumideros ) se agrupan alrededor de la depresión que marca el borde interior del cráter. [1]
Cráter/estructura de impacto
ConfianzaConfirmado
Diámetro200 kilómetros (120 millas)
Profundidad1 km (0,62 millas)
Diámetro del impactador10 km (6,2 millas)
Edad66,043 ± 0,043 Ma
Límite Cretácico-Paleógeno [2]
ExpuestoNo
PerforadoSí
Tipo de bólidoCondrita carbonácea tipo CM o CR
Ubicación
Coordenadas21°24′0″N 89°31′0″O / 21.40000, -89.51667
PaísMéxico
EstadoYucatán
El cráter Chicxulub se encuentra en América del Norte
Cráter de Chicxulub
Cráter de Chicxulub
Ubicación del cráter Chicxulub
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El cráter de Chicxulub se encuentra en México
Cráter de Chicxulub
Cráter de Chicxulub
Cráter de Chicxulub (México)
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Anomalía de gravedad en aire libre sobre la estructura de Chicxulub (la costa y los límites estatales se muestran como líneas negras)

El cráter de Chicxulub ( IPA : [t͡ʃikʃuˈluɓ] ⓘ cheek-shoo- LOOB ) es uncráter de impactoenterrado debajo de lapenínsula de Yucatánen México. Su centro está en alta mar, pero el cráter lleva el nombre de la comunidad costera deChicxulub Pueblo(no la ciudad costera más grande deChicxulub Puerto).[3]Se formóhace poco más de 66 millones de añoscuando unasteroide, de unos diez kilómetros (seis millas) de diámetro, golpeó la Tierra. Se estima que el cráter tiene 200 kilómetros (120 millas) de diámetro y 1 kilómetro (0,62 millas) de profundidad. Se cree que esla segunda estructura de impacto más grande en la Tierra, y la única cuyoanillo de picoestá intacto y directamente accesible para la investigación científica.[4]

El cráter fue descubierto por Antonio Camargo y Glen Penfield, geofísicos que habían estado buscando petróleo en la península de Yucatán a fines de la década de 1970. Penfield inicialmente no pudo obtener evidencia de que la característica geológica fuera un cráter y abandonó su búsqueda. Más tarde, a través del contacto con Alan R. Hildebrand en 1990, Penfield obtuvo muestras que sugirieron que era una característica de impacto. La evidencia del origen del impacto del cráter incluye cuarzo chocado , una anomalía de gravedad y tectitas en las áreas circundantes. [3]

La fecha del impacto coincide con el límite Cretácico-Paleógeno (comúnmente conocido como límite K-Pg o K-T). Actualmente se acepta ampliamente que la devastación y la alteración climática resultantes del impacto fueron la causa principal de la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno , una extinción masiva del 75% de las especies de plantas y animales de la Tierra, incluidos todos los dinosaurios no aviares . [4]

Descubrimiento

A finales de la década de 1970, el geólogo Walter Alvarez y su padre, el científico ganador del Premio Nobel Luis Walter Alvarez , propusieron su teoría de que la extinción del Cretácico-Paleógeno fue causada por un evento de impacto. [5] [6] La principal evidencia de tal impacto estaba contenida en una fina capa de arcilla presente en el límite Cretácico-Paleógeno (límite K-Pg) en Gubbio, Italia . Los Alvarez y sus colegas informaron que contenía una concentración anormalmente alta de iridio , un elemento químico raro en la Tierra pero común en los asteroides. [5] [7] Los niveles de iridio en esta capa eran hasta 160 veces superiores al nivel de fondo. [8] Se planteó la hipótesis de que el iridio se esparció en la atmósfera cuando el impactador se vaporizó y se asentó sobre la superficie de la Tierra entre otros materiales arrojados por el impacto, produciendo la capa de arcilla enriquecida con iridio. [9] En ese momento, no había consenso sobre qué causó la extinción del Cretácico-Paleógeno y la capa límite, con teorías que incluían una supernova cercana , un cambio climático o una inversión geomagnética . [8] : 1095  La hipótesis del impacto de los Álvarez fue rechazada por muchos paleontólogos, quienes creían que la falta de fósiles encontrados cerca del límite K-Pg (el "problema de los tres metros") sugería una muerte más gradual de las especies fósiles. [6] [10]

Los Álvarez, junto con Frank Asaro y Helen Michel de la Universidad de California, Berkeley , publicaron su artículo sobre la anomalía del iridio en Science en junio de 1980. [8] Casi simultáneamente, Jan Smit y Jan Hertogen publicaron sus hallazgos sobre el iridio en Caravaca, España, en Nature en mayo de 1980. [11] Estos artículos fueron seguidos por otros informes de picos de iridio similares en el límite K-Pg en todo el mundo, y despertaron un amplio interés en la causa de la extinción K-Pg; se publicaron más de 2000 artículos en la década de 1980 sobre el tema. [10] : 82  [12] No se conocían cráteres de impacto que tuvieran la edad y el tamaño adecuados, lo que estimuló la búsqueda de un candidato adecuado. [6] Reconociendo el alcance del trabajo, Lee Hunt y Lee Silver organizaron una reunión interdisciplinaria en Snowbird, Utah , en 1981. Sin que ellos lo supieran, la evidencia del cráter que buscaban se estaba presentando la misma semana, y la comunidad científica en gran medida no la encontraría. [10] : 83–84  [12]

Una pintura que representa el asteroide impactando la Tierra, creando el cráter Chicxulub.
Impresión artística del asteroide estrellándose contra los mares tropicales y poco profundos de la península de Yucatán, rica en azufre, en lo que hoy es el sureste de México . [13] Se cree que las consecuencias de la colisión del asteroide, que ocurrió hace aproximadamente 66 millones de años, causaron la extinción masiva de los dinosaurios no aviares y muchas otras especies en la Tierra. [13] El impacto arrojó cientos de miles de millones de toneladas de azufre a la atmósfera, lo que produjo un apagón mundial y temperaturas gélidas que persistieron durante al menos una década. [13]

En 1978, los geofísicos Glen Penfield y Antonio Camargo trabajaban para la petrolera estatal mexicana Petróleos Mexicanos ( Pemex ) como parte de un estudio magnético aéreo del Golfo de México al norte de la península de Yucatán . [14] : 20–21  El trabajo de Penfield era utilizar datos geofísicos para explorar posibles ubicaciones para la perforación petrolera. [5] En los datos magnéticos marinos, Penfield notó anomalías cuya profundidad estimó y cartografió. Luego obtuvo datos de gravedad en tierra de la década de 1940. Cuando se compararon los mapas de gravedad y las anomalías magnéticas , Penfield describió un "ojo de buey" poco profundo, de 180 km (110 mi) de diámetro, que apareció en un entorno por lo demás no magnético y uniforme, evidencia clara para él de una característica de impacto. [5] [3] Una década antes, el mismo mapa había sugerido un cráter al contratista Robert Baltosser, pero la política corporativa de Pemex le impidió publicar su conclusión. [14] : 20 

Penfield presentó sus hallazgos a Pemex, quien rechazó la teoría del cráter y en su lugar se refirió a los hallazgos que atribuían la característica a la actividad volcánica. [3] Pemex no permitió la publicación de datos específicos, pero permitió que Penfield y Camargo presentaran los resultados en la conferencia de la Sociedad de Geofísicos de Exploración de 1981. [12] La conferencia de ese año tuvo poca asistencia y su informe atrajo poca atención, ya que muchos expertos en cráteres de impacto y el límite K-Pg asistieron a la conferencia Snowbird. Carlos Byars, un periodista del Houston Chronicle que estaba familiarizado con Penfield y había visto los datos gravitacionales y magnéticos él mismo, escribió un artículo de primera plana [15] sobre la afirmación de Penfield y Camargo, pero la noticia no se difundió ampliamente. [14] : 23 

Aunque Penfield tenía muchos conjuntos de datos geofísicos, no tenía núcleos de roca ni otra evidencia física de un impacto. [5] Sabía que Pemex había perforado pozos exploratorios en la región. En 1951, uno perforó lo que se describió como una gruesa capa de andesita a unos 1,3 kilómetros (4300 pies) de profundidad. Esta capa podría haber sido el resultado del intenso calor y la presión de un impacto terrestre, pero en el momento de las perforaciones se descartó como un domo de lava , una característica poco característica de la geología de la región. [5] William C. Phinney, curador de las rocas lunares en el Centro Espacial Johnson , alentó a Penfield a encontrar estas muestras para apoyar su hipótesis. [3] Penfield intentó obtener muestras del sitio, pero le dijeron que se habían perdido o destruido. Cuando los intentos de regresar a los sitios de perforación para buscar rocas que corroboraran resultaron infructuosos, Penfield abandonó su búsqueda, publicó sus hallazgos y regresó a su trabajo en Pemex. [5] Al ver el artículo de Science de 1980 , Penfield le escribió a Walter Alvarez sobre la estructura de Yucatán, pero no recibió respuesta. [12]

Alvarez y otros científicos continuaron su búsqueda del cráter, aunque estaban buscando en océanos basados ​​en análisis incorrectos de esférulas vítreas del límite K-Pg que sugerían que el impactador había aterrizado en aguas abiertas. [10] Sin saber del descubrimiento de Penfield, el estudiante de posgrado de la Universidad de Arizona Alan R. Hildebrand y el asesor de la facultad William V. Boynton buscaron un cráter cerca del río Brazos en Texas . [10] Su evidencia incluía arcilla de color marrón verdoso con exceso de iridio, que contenía granos de cuarzo impactados y pequeñas cuentas de vidrio meteorizadas que parecían ser tectitas . [16] También estaban presentes depósitos gruesos y desordenados de fragmentos de roca gruesa, que se cree que fueron arrastrados de un lugar y depositados en otro lugar por un evento de impacto. Dichos depósitos ocurren en muchos lugares, pero parecían concentrados en la cuenca del Caribe en el límite K-Pg. Cuando el profesor haitiano Florentine Morás descubrió lo que pensó que era evidencia de un antiguo volcán en Haití , Hildebrand sugirió que podría ser una característica reveladora de un impacto cercano. Las pruebas en muestras recuperadas del límite K-Pg revelaron más vidrio tectita, formado solo en el calor de los impactos de asteroides y detonaciones nucleares de alto rendimiento . [5]

En 1990, Carlos Byars le contó a Hildebrand sobre el descubrimiento anterior de Penfield de un posible cráter de impacto. [17] : 50  Hildebrand contactó a Penfield y la pareja pronto consiguió dos muestras de perforación de los pozos de Pemex, que habían estado almacenados en Nueva Orleans durante décadas. [3] El equipo de Hildebrand analizó las muestras, que claramente mostraban materiales metamórficos de choque . [5] Un equipo de investigadores de California que examinaban imágenes satelitales encontró un anillo de cenotes ( sumidero ) centrado en el pueblo de Chicxulub Pueblo que coincidía con el que Penfield vio anteriormente; se pensaba que los cenotes eran causados ​​por el hundimiento de la litoestratigrafía debilitada por bólidos alrededor de la pared del cráter de impacto. [18] Evidencias más recientes sugieren que el cráter tiene 300 km (190 mi) de ancho, y el anillo de 180 km (110 mi) es una pared interior del mismo. [19] Hildebrand, Penfield, Boynton, Camargo y otros publicaron su artículo en el que identificaban el cráter en 1991. [10] [16] El cráter recibió el nombre de la ciudad cercana de Chicxulub. Penfield también recordó que parte de la motivación para el nombre era "darles dificultades a los académicos y a los detractores de la NASA para pronunciarlo" después de años de desestimar su existencia. [3]

En marzo de 2010, cuarenta y un expertos de muchos países revisaron la evidencia disponible: veinte años de datos que abarcaban una variedad de campos. Llegaron a la conclusión de que el impacto en Chicxulub desencadenó las extinciones masivas en el límite K-Pg. [6] [4] Los disidentes, en particular Gerta Keller de la Universidad de Princeton , han propuesto un culpable alternativo: la erupción de las Traps del Decán en lo que ahora es el subcontinente indio . Este período de intenso vulcanismo ocurrió antes y después del impacto de Chicxulub; [6] [20] Los estudios disidentes argumentan que lo peor de la actividad volcánica ocurrió antes del impacto, y el papel de las Traps del Decán fue, en cambio, dar forma a la evolución de las especies sobrevivientes después del impacto. [21] Un estudio de 2013 comparó los isótopos en el vidrio de impacto del impacto de Chicxulub con los isótopos en las cenizas del límite K-Pg, concluyendo que estaban datados casi exactamente igual dentro del error experimental. [2]

Especificaciones del impacto

Un estudio de 2013 publicado en Science estimó la edad del impacto en 66.043.000 ± 11.000 años atrás (± 43.000 años atrás considerando el error sistemático), basándose en múltiples líneas de evidencia, incluyendo la datación argón-argón de tectitas de Haití y horizontes de bentonita superpuestos al horizonte de impacto en el noreste de Montana , Estados Unidos. [2] Esta fecha fue apoyada por un estudio de 2015 basado en la datación argón-argón de tefra encontrada en lechos de lignito en Hell Creek y superpuestos a las formaciones Fort Union en el noreste de Montana. [22] Un estudio de 2018 basado en la datación argón-argón de esférulas de la isla Gorgonilla , Colombia, obtuvo un resultado ligeramente diferente de 66.051.000 ± 31.000 años atrás. [23] Se ha interpretado que el impacto ocurrió en la primavera del hemisferio norte basándose en las curvas isotópicas anuales en los huesos de esturión y pez espátula encontrados en una unidad sedimentaria que contiene material eyectado en el sitio de Tanis en el suroeste de Dakota del Norte . Se cree que esta unidad sedimentaria se formó en cuestión de horas después del impacto. [24] Un estudio de 2020 concluyó que el cráter de Chicxulub se formó por un impacto inclinado (45-60° respecto a la horizontal) desde el noreste. [25] El sitio del cráter en el momento del impacto era una plataforma carbonatada marina . [26] La profundidad del agua en el lugar del impacto varió de 100 metros (330 pies) en el borde occidental del cráter a más de 1200 metros (3900 pies) en el borde noreste, con una profundidad estimada en el centro del impacto de aproximadamente 650 metros (2130 pies). [27] Las rocas del fondo marino consistían en una secuencia de sedimentos marinos del Jurásico - Cretácico , de 3 kilómetros (1,9 mi) de espesor. Eran predominantemente rocas carbonatadas , incluyendo dolomita (35-40% de la secuencia total) y piedra caliza (25-30%), junto con evaporitas ( anhidrita 25-30%), y cantidades menores de pizarra y arenisca (3-4%) subyacentes por aproximadamente 35 kilómetros (22 mi) de corteza continental , compuesta de basamento cristalino ígneo que incluye granito . [28]

El impactador tenía alrededor de 10 kilómetros (6,2 millas) de diámetro [29], lo suficientemente grande como para que, si se lo hubiera colocado al nivel del mar, hubiera alcanzado una altura superior a la del Monte Everest . [10] : 9 

Efectos

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Una animación que muestra el impacto de Chicxulub y la posterior formación del cráter.

La velocidad del impactador se estimó en 20 kilómetros por segundo (12 mi/s). [30] La energía cinética del impacto se estimó en 72 teratoneladas de TNT (300 ZJ). [31] El impacto generó vientos de más de 1.000 kilómetros por hora (620 mph) cerca del centro de la explosión, [32] y produjo una cavidad transitoria de 100 kilómetros (62 mi) de ancho y 30 kilómetros (19 mi) de profundidad que luego colapsó. Esto formó un cráter principalmente bajo el mar y actualmente cubierto por ~1.000 metros (3.300 pies) de sedimento . [26] [33] El impacto, la expansión del agua después de llenar el cráter y la actividad sísmica relacionada generaron megatsunamis de más de 100 metros (330 pies) de altura, y una simulación sugiere que las olas inmediatas del impacto pueden haber alcanzado hasta 1,5 kilómetros (0,93 mi) de altura. [34] [35] Las olas recorrieron el fondo del mar , dejando ondulaciones debajo de lo que ahora es Luisiana con longitudes de onda promedio de 600 metros (2000 pies) y alturas de ola promedio de 16 metros (52 pies), las ondulaciones más grandes documentadas. [36] [37] El material se desplazó por terremotos posteriores y las olas alcanzaron lo que ahora son Texas y Florida, y pueden haber alterado sedimentos hasta 6000 kilómetros (3700 millas) del lugar del impacto. [38] [34] [39] El impacto desencadenó un evento sísmico con una magnitud de momento estimada de 9-11 M w  . [31]

Una nube de polvo caliente, ceniza y vapor se habría extendido desde el cráter, con hasta 25 billones de toneladas métricas de material excavado expulsado a la atmósfera por la explosión. Parte de este material escapó de la órbita, dispersándose por todo el Sistema Solar , [6] mientras que parte cayó de nuevo a la Tierra, calentándose hasta la incandescencia al reingresar . La roca calentó la superficie de la Tierra y provocó incendios forestales, que se estima que envolvieron casi el 70% de los bosques del planeta. La devastación para las criaturas vivientes incluso a cientos de kilómetros de distancia fue inmensa, y gran parte de los actuales México y Estados Unidos habrían quedado devastados. [5] [10] : 10–13  [6] Se encontró evidencia fósil de una extinción instantánea de diversos animales en una capa de suelo de solo 10 centímetros (3,9 pulgadas) de espesor en Nueva Jersey , a 2500 kilómetros (1600 millas) de distancia del lugar del impacto, lo que indica que la muerte y el entierro bajo los escombros ocurrieron repentina y rápidamente a grandes distancias en la tierra. [33] La investigación de campo de la Formación Hell Creek en Dakota del Norte publicada en 2019 muestra la extinción masiva simultánea de una miríada de especies combinada con características geológicas y atmosféricas consistentes con el evento de impacto. [6]

Debido a la relativa poca profundidad del agua, la roca que se vaporizó incluía yeso rico en azufre de la parte inferior de la secuencia Cretácica, y este se inyectó a la atmósfera. [33] Esta dispersión global de polvo y sulfatos habría provocado un efecto repentino y catastrófico en el clima a nivel mundial, instigando grandes caídas de temperatura y devastando la cadena alimentaria . Los investigadores afirmaron que el impacto generó una calamidad ambiental que extinguió la vida, pero también indujo un vasto sistema hidrotermal subterráneo que se convirtió en un oasis para la recuperación de la vida. [40] [41] Los investigadores que utilizaron imágenes sísmicas del cráter en 2008 determinaron que el impactador aterrizó en aguas más profundas de lo que se suponía anteriormente, lo que puede haber resultado en un aumento de los aerosoles de sulfato en la atmósfera, debido a que había más vapor de agua disponible para reaccionar con la anhidrita vaporizada. Esto podría haber hecho que el impacto fuera aún más mortal al enfriar el clima y generar lluvia ácida . [42]

La emisión de polvo y partículas podría haber cubierto toda la superficie de la Tierra durante varios años, posiblemente hasta una década, creando un ambiente hostil para los seres vivos. La producción de dióxido de carbono causada por la destrucción de rocas carbonatadas habría llevado a un repentino efecto invernadero . [16] : 5  Durante más de una década o más, las partículas de polvo en la atmósfera habrían bloqueado la llegada de la luz solar a la superficie de la Tierra, enfriando la superficie drásticamente. La fotosíntesis de las plantas también se habría interrumpido, afectando a toda la cadena alimentaria. [43] [44] Un modelo del evento desarrollado por Lomax et al (2001) sugiere que las tasas de productividad primaria neta pueden haber aumentado a niveles más altos que los anteriores al impacto en el largo plazo debido a las altas concentraciones de dióxido de carbono. [45]

Un efecto local de largo plazo del impacto fue la creación de la cuenca sedimentaria de Yucatán que "en última instancia produjo condiciones favorables para el asentamiento humano en una región donde el agua superficial es escasa". [46]

Investigaciones posteriores al descubrimiento

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Ubicación de estudios sísmicos y sondeos

Datos geofísicos

Desde su descubrimiento, se han adquirido dos conjuntos de datos de reflexión sísmica sobre las partes marinas del cráter. También se han utilizado conjuntos de datos sísmicos 2D más antiguos que se adquirieron originalmente para la exploración de hidrocarburos. En octubre de 1996, el grupo BIRPS adquirió un conjunto de tres líneas 2D de registro largo, con una longitud total de 650 kilómetros (400 millas). La más larga de las líneas, Chicx-A, se tomó en paralelo a la costa, mientras que Chicx-B y Chicx-C se tomaron en dirección noroeste-sudeste y suroeste-noreste, respectivamente. Además de las imágenes de reflexión sísmica convencionales, se registraron datos en tierra para permitir imágenes de refracción de gran angular . [47] [48]

En 2005, se adquirió otro conjunto de perfiles, lo que elevó la longitud total de los datos sísmicos de penetración profunda en 2D a 2.470 kilómetros (1.530 millas). Este estudio también utilizó sismómetros de fondo oceánico y estaciones terrestres para permitir la inversión del tiempo de viaje en 3D para mejorar la comprensión de la estructura de velocidad del cráter. Los datos se concentraron alrededor del anillo de picos marinos interpretado para ayudar a identificar posibles ubicaciones de perforación. Al mismo tiempo, se adquirieron datos de gravedad a lo largo de 7.638 kilómetros (4.746 millas) de perfiles. La adquisición fue financiada por la National Science Foundation (NSF), el Natural Environment Research Council (NERC) con asistencia logística de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY). [26] [49]

Perforación de pozos

Las muestras de núcleos intermitentes de los pozos de exploración de hidrocarburos perforados por Pemex en la península de Yucatán han proporcionado algunos datos útiles. La UNAM perforó una serie de ocho pozos de perforación completa en 1995, tres de los cuales penetraron lo suficientemente profundo como para alcanzar los depósitos de eyección fuera del borde del cráter principal, UNAM-5, 6 y 7. En 2001-2002, se perforó un pozo científico cerca de la Hacienda Yaxcopoil , conocido como Yaxcopoil-1 (o más comúnmente Yax-1), a una profundidad de 1.511 metros (4.957 pies) debajo de la superficie, como parte del Programa Internacional de Perforación Científica Continental . El pozo se perforó de forma continua, pasando por 100 metros (330 pies) de impactitas. La Comisión Federal de Electricidad (Comisión Federal de Electricidad) también perforó tres pozos de perforación completa con la UNAM. Uno de ellos, (BEV-4), fue lo suficientemente profundo como para alcanzar los depósitos de eyección. [50]

En 2016, un equipo conjunto del Reino Unido y los Estados Unidos obtuvo las primeras muestras de núcleos marinos, del anillo de pico en la zona central del cráter con la perforación del pozo conocido como M0077A, parte de la Expedición 364 del Programa Internacional de Descubrimiento de los Océanos . El pozo alcanzó los 1.335 metros (4.380 pies) por debajo del fondo marino. [51]

Morfología

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Sección transversal esquemática sobre la estructura de impacto de Chicxulub

La forma y estructura (morfología) del cráter Chicxulub se conoce principalmente a partir de datos geofísicos. Tiene una estructura multianillo concéntrica bien definida. El anillo más externo se identificó utilizando datos de reflexión sísmica. Está a hasta 130 kilómetros (81 millas) del centro del cráter y es un anillo de fallas normales , que se proyecta hacia el centro del cráter, marcando el límite exterior de una deformación cortical significativa . Esto lo convierte en una de las tres estructuras de impacto más grandes de la Tierra. [52] [53] Moviéndose hacia el centro, el siguiente anillo es el borde principal del cráter, también conocido como el "borde interior", que se correlaciona con un anillo de cenotes en tierra y una importante anomalía circular del gradiente de gravedad de Bouguer . [27] [54] Este tiene un radio que varía entre 70 y 85 kilómetros (43 y 53 millas). [26] La siguiente estructura de anillo, moviéndose hacia adentro, es el anillo de pico. El área entre el borde interior y el anillo de pico se describe como la "zona de terraza", caracterizada por una serie de bloques de falla definidos por fallas normales que se inclinan hacia el centro del cráter, a veces denominados "bloques de hundimiento". El anillo de pico tiene unos 80 km de diámetro y una altura variable, de 400 a 600 metros (1.300 a 2.000 pies) por encima de la base del cráter en el oeste y noroeste y de 200 a 300 metros (660 a 980 pies) en el norte, noreste y este. [26] La parte central del cráter se encuentra sobre una zona donde el manto se elevó de tal manera que el Moho es más superficial en aproximadamente 1-2 kilómetros (0,62-1,24 mi) en comparación con los valores regionales. [26] [53]

Las estructuras en forma de anillo se desarrollan mejor hacia el sur, el oeste y el noroeste, y se vuelven más indistintas hacia el norte y el noreste de la estructura. Esto se interpreta como resultado de la profundidad variable del agua en el momento del impacto, con anillos menos definidos resultantes de las áreas con profundidades de agua significativamente más profundas que 100 metros (330 pies). [27]

Geología

Geología pre-impacto

Imagen de un paseo marítimo sobre un cuerpo de agua. Un cartel dice "Chicxulub Puerto México"
El centro del cráter está cerca de Chicxulub Puerto .
Estela en la plaza principal de Chicxulub Puerto en conmemoración del impacto

Antes del impacto, la geología del área de Yucatán , a veces denominada "rocas objetivo", consistía en una secuencia de calizas principalmente cretácicas, superpuestas a capas rojas de edad incierta sobre una discordancia con el basamento predominantemente granítico . El basamento forma parte del Bloque Maya y la información sobre su composición y edad en el área de Yucatán proviene solo de los resultados de perforación alrededor del cráter Chicxulub y el análisis del material del basamento encontrado como parte de la eyección en sitios de límite K-Pg más distantes. El bloque Maya es uno de un grupo de bloques de corteza que se encuentran en el borde del continente de Gondwana . Las edades del circón son consistentes con la presencia de una corteza subyacente de la edad Grenville , con grandes cantidades de rocas ígneas relacionadas con el arco Ediacárico tardío , interpretadas como formadas en la orogenia panafricana . En el pozo de sondeo del anillo de pico M0077A se encontraron granitoides del Paleozoico tardío (el distintivo "granito rosa"), con una edad estimada de hace 326 ± 5 millones de años ( Carbonífero ). Estos tienen una composición adakítica y se interpreta que representan los efectos del desprendimiento de losas durante la orogenia Marathon-Ouachita , parte de la colisión entre Laurentia y Gondwana que creó el supercontinente Pangea . [55]

Capas rojas de espesor variable, de hasta 115 metros (377 pies), cubren el basamento granítico, particularmente en la parte sur del área. Se piensa que estas rocas clásticas continentales son de edad Triásica a Jurásica, aunque pueden extenderse hasta el Cretácico Inferior . La parte inferior de la secuencia del Cretácico Inferior consiste en dolomita con anhidrita intercalada y yeso, y la parte superior es caliza, con dolomita y anhidrita en parte. El espesor del Cretácico Inferior varía de 750 metros (2460 pies) hasta 1675 metros (5495 pies) en los pozos. La secuencia del Cretácico Superior es principalmente caliza de plataforma, con marga y anhidrita intercalada. Su espesor varía de 600 metros (2000 pies) hasta 1200 metros (3900 pies). Existe evidencia de una cuenca cretácica dentro del área de Yucatán que ha sido denominada la Depresión de Yucatán, que corre aproximadamente de sur a norte y se ensancha hacia el norte, lo que explica las variaciones de espesor observadas. [56]

Rocas de impacto

Las rocas de impacto observadas con mayor frecuencia son las suevitas , que se encuentran en muchos de los pozos perforados alrededor del cráter de Chicxulub. La mayoría de las suevitas se volvieron a sedimentar poco después del impacto debido al resurgimiento del agua oceánica en el cráter. Esto dio lugar a una capa de suevita que se extiende desde la parte interior del cráter hasta el borde exterior. [57]

Se cree que las rocas de fusión por impacto llenan la parte central del cráter, con un espesor máximo de 3 kilómetros (1,9 mi). Las muestras de roca de fusión que se han estudiado tienen composiciones generales similares a las de las rocas del basamento, con algunas indicaciones de mezcla con una fuente de carbonato, que se presume que se deriva de los carbonatos del Cretácico. Un análisis de las rocas de fusión muestreadas por el pozo M0077A indica dos tipos de roca de fusión, una roca de fusión por impacto superior (UIM), que tiene un componente de carbonato claro como lo demuestra su química general y la presencia de clastos de piedra caliza raros y una unidad portadora de fusión por impacto inferior (LIMB) que carece de cualquier componente de carbonato. La diferencia entre las dos rocas de fusión por impacto se interpreta como el resultado de la parte superior de la roca de fusión por impacto inicial, representada por la LIMB en el pozo, que se mezcla con materiales de la parte superficial de la corteza que caen de nuevo al cráter o que son traídos de vuelta por el resurgimiento que forma la UIM. [58]

El "granito rosa", un granitoide rico en feldespato alcalino encontrado en el pozo del anillo de picos muestra muchas características de deformación que registran las tensiones extremas asociadas con la formación del cráter y el desarrollo posterior del anillo de picos. [40] [59] El granitoide tiene una densidad y velocidad de onda P inusualmente bajas en comparación con las rocas de basamento graníticas típicas. El estudio del núcleo de M0077A muestra las siguientes características de deformación en orden aparente de desarrollo: fracturación generalizada a lo largo y a través de los límites de grano, una alta densidad de fallas de cizallamiento , bandas de cataclasita y ultracataclasita y algunas estructuras de cizallamiento dúctiles . Esta secuencia de deformación se interpreta como resultado de la formación inicial del cráter que involucra fluidización acústica seguida de fallas de cizallamiento con el desarrollo de cataclasitas con zonas de falla que contienen fundidos de impacto. [60]

La perforación del anillo de picos debajo del fondo marino también descubrió evidencia de un sistema hidrotermal masivo, que modificó aproximadamente 1,4 × 10 5 km 3 de la corteza terrestre y duró cientos de miles de años. Estos sistemas hidrotermales pueden brindar apoyo a la hipótesis del origen de la vida por impacto para el eón Hádico , [61] cuando toda la superficie de la Tierra se vio afectada por impactos mucho más grandes que el de Chicxulub. [62]

Geología post-impacto

Después de que cesaron los efectos inmediatos del impacto, la sedimentación en el área de Chicxulub regresó al ambiente de deposición de carbonato de plataforma de aguas someras que la caracterizaba antes del impacto. La secuencia, que data del Paleoceno , consiste en marga y piedra caliza, alcanzando un espesor de aproximadamente 1000 m (3300 pies). [16] : 3  El límite K-Pg dentro del cráter es significativamente más profundo que en el área circundante. [16] : 4 

En la península de Yucatán, el borde interior del cráter está marcado por grupos de cenotes, [63] que son la expresión superficial de una zona de flujo preferencial de agua subterránea, que mueve agua desde una zona de recarga en el sur hacia la costa a través de un sistema acuífero kárstico . [16] : 4  [64] Desde las ubicaciones de los cenotes, el acuífero kárstico está claramente relacionado con el borde del cráter subyacente, [65] posiblemente a través de niveles más altos de fracturamiento, causados ​​por compactación diferencial . [66]

Origen astronómico y tipo de impactador

Existe un amplio consenso de que el impactador de Chicxulub era un asteroide de tipo C con una composición similar a la de una condrita carbonácea , en lugar de un cometa . [29] [67] Este tipo de asteroides se formaron originalmente en el Sistema Solar exterior, más allá de la órbita de Júpiter . [67] En 1998,  se describió un meteorito, de aproximadamente 2,5 milímetros ( 1 ⁄ 8 in) de ancho, a partir de un núcleo de sedimento de aguas profundas del Pacífico Norte, de una secuencia de sedimentos que abarca el límite Cretácico-Paleógeno (cuando el sitio estaba ubicado en el Pacífico central), y el meteorito se encontró en la base de la anomalía de iridio del límite K-Pg dentro del núcleo de sedimento. Se sugirió que el meteorito representaba un fragmento del impactador de Chicxulub. El análisis sugirió que se ajustaba mejor a los criterios de los grupos CV , CO y CR de condritas carbonáceas. [68] Un artículo de 2021 sugirió, basándose en evidencia geoquímica que incluye el exceso del isótopo de cromo 54 Cr y las proporciones de metales del grupo del platino encontrados en capas de impacto marinas, que el impactador coincidía con las características de las condritas carbonosas CM o CR. [29] Las proporciones de isótopos de rutenio encontradas en capas de impacto también respaldan una composición de condrita carbonácea para el impactador. [67]

Un informe de Nature de 2007 propuso un origen astronómico específico para el asteroide Chicxulub. [43] Los autores, William F. Bottke , David Vokrouhlický y David Nesvorný , argumentaron que una colisión en el cinturón de asteroides hace 160 millones de años entre un cuerpo progenitor de 170 km (110 mi) de diámetro y otro cuerpo de 60 km (37 mi) de diámetro resultó en la familia de asteroides Baptistina, cuyo miembro superviviente más grande es 298 Baptistina . Propusieron que el asteroide Chicxulub también era miembro de este grupo. [69] La evidencia posterior ha puesto en duda esta teoría. Un análisis espectrográfico de 2009 reveló que 298 Baptistina tiene una composición diferente, más típica de un asteroide de tipo S que la presunta composición de condrita carbonácea del impactador de Chicxulub. [70] En 2011, los datos del Wide-field Infrared Survey Explorer revisaron la fecha de la colisión que creó la familia Baptistina a unos 80 millones de años atrás, permitiendo solo 15 millones de años para el proceso de resonancia y colisión, que lleva muchas decenas de millones de años. [71] En 2010, otra hipótesis implicó al asteroide recién descubierto 354P/LINEAR , un miembro de la familia Flora , como una posible cohorte remanente del impactador K–Pg. [72] En 2021, un estudio de simulación numérica argumentó que el impactador probablemente se originó en la parte principal exterior del cinturón de asteroides . [73]

Algunos académicos han argumentado que el impactador fue un cometa , no un asteroide. Dos artículos en 1984 propusieron que era un cometa originado en la nube de Oort , y se propuso en 1992 que la disrupción de los cometas por las mareas podría aumentar potencialmente las tasas de impacto. [29] En 2021, Avi Loeb y un colega sugirieron en Scientific Reports que el impactador era un fragmento de un cometa disrumpido. [74] Una refutación en Astronomy & Geophysics contrarrestó que Loeb et al . habían ignorado que la cantidad de iridio depositada alrededor del globo, 2,0 × 10 8 –2,8 × 10 8  kg (4,4 × 10 8 –6,2 × 10 8  lb), era demasiado grande para un cometa del tamaño implicado por el cráter, y que habían sobreestimado las probables tasas de impacto de cometas. Llegaron a la conclusión de que toda la evidencia disponible favorece firmemente un impacto de asteroide, descartando efectivamente un cometa. [29] Las proporciones de isótopos de rutenio en las capas de impacto también apoyan firmemente la idea de que el impactador tiene una naturaleza de asteroide en lugar de cometa. [67]

Véase también

Referencias

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Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Cráter Chicxulub .
  • Cráter de Chicxulub Archivado el 22 de julio de 2018 en Wayback Machine .
  • Chicxulub: Variaciones en la magnitud del campo gravitatorio a nivel del mar (Lunar and Planetary Institute, USRA)
  • “Dudas sobre los dinosaurios” – Scientific American
  • Documentos y presentaciones resultantes del proyecto de perforación Chicxulub 2016
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