updated 2:26 PM CET, Dec 1, 2016

Estudian las ondas sísmicas por el impacto de un meteorito gigante

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impacto de meteorito en Chicxulub, y su antípoda en Deccan Traps

Modelo de la Universidad de Princeton muestra secuelas del impacto de un meteorito gigante

Simulación del impacto del meteorito que causó el cráter Chicxulub en México, que muchos científicos creen provocó la extinción masiva de los dinosaurios hace 65 millones de años

Tratando de entender mejor el nivel de muerte y destrucción que se derivarían de un gran meteorito golpeando la Tierra, investigadores de la Universidad de Princeton han desarrollado un nuevo modelo que no sólo puede simular con mayor precisión las consecuencias sísmicas de tal impacto, sino también ayudar a revelar nueva información sobre la superficie y el interior de los planetas sobre la base de colisiones pasadas.

Investigadores de Princeton crearon el primer modelo que tiene en cuenta la forma elíptica de la Tierra, características de la superficie y las profundidades del océano en las simulaciones de cómo las ondas sísmicas generadas por la colisión de meteoritos se extenderían a través y dentro del planeta. Las proyecciones actuales se basan en modelos de un mundo esférico con rasgos que no alterar nada el impacto del meteorito, informaron los investigadores en la edición de octubre de Geophysical Journal International.

Los investigadores - con sede en el laboratorio de Jeroen Tromp , el Profesor de Geología de Blair en Princeton, Departamento de Geociencias - ha simulado el impacto del meteorito que causó el cráter Chicxulub en México, un impacto 2 millones de veces más potente que una bomba de hidrógeno, que muchos científicos creen provocó la extinción masiva de los dinosaurios hace 65 millones de años. La representación del planeta que hizo el equipo mostró que las ondas sísmicas es el impacto serían esparcidas y dispersas, lo que resulta en menos severo desplazamiento del suelo, tsunamis y actividad sísmica y volcánica que se había teorizado.
Las simulaciones de Princeton también podría ayudar a los investigadores a comprender mejor la superficie invisible y detalles del interior de otros planetas y lunas, dicen los autores. Las simulaciones pueden determinar la fuerza del enfoque de la antípoda del meteorito - el área de lo contrario el cráter del planeta donde la energía de la colisión inicial se une como un segundo impacto, más pequeño. Los investigadores descubrieron que este punto se determina por las características y composición de la esfera directa golpeada y que absorbe las ondas sísmicas. Los científicos pudieron identificar las características del planeta o luna mediante la comparación de un cráter que los restos del punto de las antípodas y el cálculo de cómo las ondas se extendieron por el impacto.
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El autor principal, Matthias Meschede, de la Universidad de Munich, desarrolló el modelo de la Universidad del programa University's Visiting Student Research Collaborators con los co-autores Conor Myhrvold, quien obtuvo su licenciatura en Princeton en 2011, y Tromp, quien también es director del Princeton Institute de Ciencias de la Computación e Ingeniería y un profesor de matemática aplicada y computacional. Meschede describe los resultados de la siguiente manera:
"Después del un impacto de un meteorito, las ondas sísmicas viajan hacia afuera a través de la superficie de la Tierra, parecido a después que se lanza una piedra en el agua. Estas ondas viajan por todo el camino alrededor del mundo y se reúnen en un único punto en el lado opuesto del impacto que se conoce como la antípoda. Nuestro modelo muestra que debido a que la Tierra es elíptica y su superficie es heterogénea las ondas viajan a diferentes velocidades en diferentes áreas, cambiando el lugar donde las olas terminan en el otro lado del mundo y la amplitud de las olas cuando lleguen allí. Estas ondas también están influidas por el interior. El efecto en el lado opuesto es el resultado de la estructura completa".

"Empezamos preguntando si el meteorito que golpeó la Tierra cerca de Chicxulub puede ser conectado a la teoría extinción masiva de fines del Cretácico. Por ejemplo, hay una teoría prominente que el meteorito provocó enormes erupciones volcánicas que cambiaron el clima. Estas erupciones se cree que se originaron en las Deccan Traps en la India, aproximadamente en el lado opuesto de la Tierra desde el cráter de Chicxulub. Debido a que América del Norte estaba más cerca de Europa y la India estaba más cerca de Madagascar durante el período Cretácico, sin embargo, parecía cuestionable que las Deccan Traps se encontraban en antípoda del impacto de Chicxulub".
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"En cuanto a la extinción en masa, vimos desde nuestras mediciones que un impacto del tamaño de Chicxulub por sí solo sería demasiado pequeño para causar una gran erupción volcánica como lo que ocurrió en las Trampas del Decán. Nuestro modelo muestra que la antípoda de enfoque de la onda sísmica de un impacto tan enorme fue sobreestimado en los cálculos anteriores, que utilizaron un modelo esférico de la Tierra".

"El desplazamiento máximo del suelo de la Tierra en este punto se ha calculado en 15 metros, que es extremo. El primer resultado de nuestro modelo es que esta se reduce en una gran cantidad de alrededor de tres a cinco metros. En el modelo esférico, todos los las ondas se unen en punto y, en consecuencia, tienen una amplitud enorme. Hemos encontrado que las ondas son perturbadas por las características de la superficie y tienen una estructura más irregular, es decir, menos energía se concentra en las antípodas.

"Pero nuestros resultados van más allá de Chicxulub. Se puede, en principio, estimar ahora el tamaño de un meteorito tendría que haber provocado acontecimientos catastróficos. Por ejemplo, hemos encontrado que si se aumenta el radio del meteorito de Chicxulub por un factor de cinco dejando la misma su velocidad y densidad, habría sido lo suficientemente grande como para romper las rocas por lo menos en el lado opuesto del planeta. Nuestro modelo puede ser utilizado para estimar la magnitud y el efecto de otros impactos importantes en el pasado de la Tierra. Un modelo similar podría utilizarse para estudiar otros ejemplos de estructuras de las antípodas en el sistema solar, como la extraña región frente al gigantesco cráter de la Cuenca Caloris de Mercurio.

"Además, este modelo puede ayudar a examinar el interior de una luna o planeta, comparando el tamaño del cráter a la cantidad de interrupciones antípodas - sólo se necesitan dos imágenes, básicamente se podría relacionar una magnitud de un cierto impacto con el efecto observado en la antípoda - que depende de las características de la superficie del objeto - y comprender mejor la heterogeneidad de la superficie por la forma en que la energía se distribuye entre los dos puntos pudiendo revelar información no sólo sobre la estructura de la superficie del cuerpo en el momento del impacto, sino también el interior, como si el planeta tuviese un núcleo duro".
Fuente e imágenes: Princeton University