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La máquina a bobinas magnéticas del joven sargento Lavréntiev

Los reactores de fusión nuclear Tokamak.

Oleg Alexandróvitch Lavréntiev

El joven sargento del Ejército Rojo Oleg Alexandróvitch Lavréntiev (1926-2011), que acabaría siendo doctor en física nuclear y teórica y el «abuelo» de la bomba termonuclear soviética y los reactores de fusión TOKAMAK, sobre los que se basa actualmente el ITER. Foto: © Agencia Federal de Archivos, Ministerio de Cultura de la Federación Rusa.

Imagínate: es 1948, formas parte del poderoso Comité Central del Partido Comunista de la URSS y de algún modo cae en tus manos la carta de un cierto sargento Oleg Lavréntiev, de 22 años, destinado en un remoto agujero del Océano Pacífico. El joven sargento Lavréntiev dice que sólo acabó la secundaria porque se fue a la guerra, pero le gusta mucho la física atómica; incluso se gasta parte de su escasa paga en una suscripción a la revista Avances en Ciencias Físicas. Ah, y que sabe cómo hacer una bomba de hidrógeno y un reactor de fusión nuclear.

No sé tú, pero yo habría pensado que estaba ante el típico charlatán. O, más probablemente, me lo habría tomado a broma. Claro que eran malos tiempos para esa clase de humor, con el padrecito Stalin todavía en plena forma y el camarada Beria encargado de tratar con los bromistas (y también, en el más absoluto secreto, de supervisar el programa soviético para hacer la bomba atómica, que ni eso tenían aún por esas fechas.) Hay que tener en cuenta que Oleg había tenido el cuajo de escribir primero al mismísimo Stalin y, al no recibir respuesta, decidió ponerse en contacto con los segundones del Comité Central, el muchacho. Asombrosamente, ni la carta terminó en una papelera ni el joven sargento Lavréntiev, natural de Pskov, hijo de administrativo y enfermera, obtuvo un nuevo destino un pelín más al interior. Por la parte de Kolymá o así.

En vez de eso, poco después el oficial al mando del sargento Lavréntiev recibió instrucciones estrictas de que le proporcionaran un despacho con escolta y tiempo para plasmar sus ideas de manera más exhaustiva con la máxima discreción. Cosa que debió dejar a todos sus compañeros, empezando por el oficial al mando en cuestión, bastante atónitos. Dos años después, el 29 de julio de 1950, Oleg manda a Moscú un paquete por correo militar secreto donde describe los principios de un arma termonuclear por fusión de deuteruro de litio («liddy») y una máquina para producir grandes cantidades de electricidad mediante una «trampa electromagnética» toroidal para confinar reacciones del deuterio y el tritio. Que es, exactamente, el principio de funcionamiento de todas las armas termonucleares del mundo y los reactores de fusión tipo Tokamak, como el ITER que se está construyendo ahora mismo.

El paquete acabó ni más ni menos que en manos de Andréi Sájarov, quien ya trabajaba con Ígor Tamm en esas mismas cuestiones, al amparo del entonces secretísimo Laboratorio nº 2 o Laboratorio de Aparatos de Medida de la Academia de Ciencias de la URSS, hoy en día conocido como el Centro Nacional de Investigación – Instituto Kurchátov. En su evaluación, Sájarov escribió:

«Creo que es necesario discutir detalladamente el proyecto del camarada. Con independencia de los resultados de esta discusión, debe reconocerse la creatividad del autor.»

Mucho tiempo después, en sus memorias, Sájarov se explayaría más a gusto sobre el paquete remitido por el sargento Lavréntiev desde su lejana base del Pacífico:

 «Quedé enormemente impresionado por la originalidad y la audacia de esas ideas producidas independientemente, mucho antes de que comenzaran a aparecer las primeras publicaciones sobre el tema. (…) [Mis] primeras tenues ideas sobre el aislamiento térmico magnético comenzaron a formarse al leer su carta y escribir el informe al respecto. (…) El trabajo de Lavréntiev fue un ímpetu para mejorar la investigación del aislamiento térmico magnético del plasma de alta temperatura que realizábamos Tamm y yo.»

Entrada principal al Instituto Kurchatov en la actualidad.

Entrada principal al Instituto Kurchátov en la actualidad. Imagen: © Google Street View.

 Diseño original de Oleg Lavréntiev para un arma termonuclear.

Diseño original de Oleg Lavréntiev para un arma termonuclear. 1) Detonador temporizado. 2) Carga explosiva [convencional]. 3) Semiesferas de plutonio. 4) Cámara de vacío. 5) Capa de litio-6. 6) Deuteruro de litio-6. Aunque es muy primitivo y requeriría varias modificaciones importantes para hacerlo funcionar, todos los conceptos esenciales de un arma con componente de fusión están ahí: se trata básicamente de un diseño «sloika» con un primario de detonación por disparo (similar a la idea inicial «Thin Man» estadounidense para una bomba de fisión de plutonio, o a la bomba «Little Boy» de Hiroshima si sustituimos el plutonio por uranio) envuelto en un secundario compuesto por una capa de litio y, muy acertadísimamente, deuteruro de litio-6. El deuteruro de litio-6 («liddy») fue y sigue siendo el explosivo de fusión idóneo para las armas termonucleares. Hay que tener en cuenta que cuando Lavréntiev ideó esto, todas estas cosas eran altísimo secreto o simplemente ni siquiera estaban inventadas y puede decirse que «se lo sacó todo de su cabeza». Imagen: © Agencia Federal de Archivos, Ministerio de Cultura de la Federación Rusa.

Apenas un mes después, Lavréntiev es desmovilizado y matriculado en la Facultad de Física de la Universidad Estatal de Moscú, con derecho a habitación y beca. Ahí le piden que desarrolle más su propuesta. Oleg se pone a ello. En octubre del mismo año, Sájarov y Tamm completan el primer análisis de un reactor de fusión nuclear por confinamiento magnético, bajo el auspicio de Ígor Kurchátov, basándose no poco en el documento original del joven sargento. Así, pasaron a la historia como los inventores de este tipo de reactor, el más prometedor y el más utilizado del mundo hoy en día, mientras que Lavréntiev quedaría relegado a una oscuridad que no comenzó a esclarecerse hasta que se desclasificaron los documentos secretos de la época en el año 2000.

Hay que decir que a Oleg no le fue mal. Cuando terminó de desarrollar sus planteamientos en enero de 1951, le invitaron al Kremlin, se entrevistó con Beria en persona, le aumentaron la beca, le proporcionaron una habitación mejor, le dieron acceso a todas las publicaciones científicas que necesitara y le pusieron un tutor personal: el matemático Alexander Samarskiy, prácticamente desconocido en Occidente pero un peso semipesado de la ciencia soviética, experto en análisis numérico y física computacional. Así Oleg se graduó con honores e incluso pasó una temporada por el exclusivísimo Laboratorio de Aparatos de Medida, donde trabajaban Sájarov y Tamm. Pero luego, por razones no demasiado claras fue transferido al Instituto de Física y Tecnología de Járkov (Ucrania, entonces parte de la URSS), otro centro de investigación muy prestigioso. Ahí el antiguo sargento Oleg Lavréntiev, que postuló una bomba termonuclear y un reactor de fusión con sólo su educación secundaria, su suscripción a Avances en Ciencias Físicas, su curiosidad y su pasión, pasó el resto de su carrera profesional haciendo lo que le gustaba. No tuvo una mala vida y en esa ciudad murió el 10 de febrero de 2011, a los 84 años.

Sin embargo, como te digo, su papel en el desarrollo de las armas termonucleares de la URSS y sus reactores de fusión por confinamiento magnético permaneció oculto hasta el año 2000, e incluso hoy en día casi nadie lo conoce fuera del espacio post-soviético. Sájarov y Tamm (e, indirectamente, Kurchátov) se llevaron todos los méritos. Que no digo que no se lo curraran y no los merecieran, que se lo curraron y los merecieron, pero tras ellos estuvo la sombra de Lavréntiev. El caso es que los reactores Tokamak comenzaban a nacer en el sector 44 del Laboratorio de Aparatos de Medida de la Academia de Ciencias de la URSS, situado al Noroeste de Moscú. Vamos, el Instituto Kurchátov.

La toroidalnaya kamera s magnitnymi katushkami.

El primer TOKAMAK, llamado T-1, en el Instituto Kurchatov de Moscú donde fue inventado en 1968. Foto: ITER.

El primer prototipo de reactor de fusión Tokamak, llamado T-1, en el Instituto Kurchatov de Moscú (1958). Foto: © ITER Organization.

Al principio, no se llamaron Tokamak, y no todos creían en ellos. El primer «aparato toroidal» para el control del plasma a alta temperatura construido en el sector 44 se llamaba TMP y era una cámara de porcelana, a la que luego le añadieron unas espirales metálicas por el interior. Después vinieron otros dos dispositivos con paredes de cobre y espacios de aislamiento. No fue hasta finales de 1957 que estos primeros aparatos de medida termonucleares dieron lugar al dispositivo T-1, «montaje experimental nº5» o «disposición de 1958» (por el año en que se puso en marcha.)

Hubo algo de bronca para ponerle nombre. Estuvo a punto de llamarse «Tokomag», por тороидальная камера магнитная, o sea toroidalnaya kamera magnitnaya, es decir cámara magnética toroidal. E incluso «Tokomak», porque a algunos oídos les sonaba mejor. Pero al final se impuso la opinión del subdirector del laboratorio, Ígor Golovkin, que era un apasionado del proyecto: sus estrellas contenidas por confinamiento magnético se llamarían Tokamak, de тороидальная камера с магнитными катушками, pronunciado toroidalnaya kamera s magnitnymi katushkami, lo que viene siendo cámara toroidal con bobinas magnéticas. Algún otro dice que podría significar también тороидальная камера с аксиальным магнитным полем (toroidalnaya kamera s aksialnym magnitnym polem, cámara toroidal con campo magnético axial), lo que define al ingenio igualmente bien. Yo me quedaré con lo de cámara toroidal a bobinas magnéticas, que era la idea original de Lavréntiev y suena más sovietpunk y molón. :-P

Como puede suponerse, esto del bautismo no fue la única bronca que rodeó al proyecto, ni mucho menos la más importante. El afamado académico Lev Artsimovich (jefe del Departamento de Investigación del Plasma), quien luego se haría un auténtico converso hasta el punto de que le llaman «el padre del Tokamak», decía por entonces que «conseguir la fusión con un Tokamak es como intentar crear un cigarrillo a partir del humo.» Muchos opinaban que este extraño aparato de medida jamás podría satisfacer la condición KruskalShafranov y estabilizar el plasma en su interior.

Pero lo logró. En 1958, el llamado montaje experimental nº 5 del Insituto Kurchátov, una sencilla cámara de cobre de 1,34 metros de diámetro con una corriente eléctrica en el plasma de 100.000 amperios y una intensidad del campo magnético toroidal de 1,5 teslas, demostró que podía contener el plasma estabilizado y sería posible fusionar deuterio con él en una boscosa periferia de Moscú. Exactamente, aquí. Así, el montaje experimental nº 5 paso definitivamente a la historia como el Tokamak T-1. Una de las grandes puertas a la energía nuclear de fusión, la energía de las estrellas traída a la Tierra, se acababa de abrir sobre la idea original de un joven sargento que sólo contaba con su educación secundaria pero tenía mucha, muchísima audacia y curiosidad.

Diseñando estrellas.

Isótopos naturales del hidrógeno

Los tres isótopos naturales del hidrógeno: protio, deuterio y tritio. El deuterio y el tritio pueden fusionar con «relativa» facilidad. Pero obsérvese que la carga total del núcleo es siempre positiva. Esto tiende a separarlos por repulsión electrostática. Para que puedan entrar en contacto y fusionar, hay que «acelerarlos a temperaturas termonucleares.» Esta es también la razón fundamental de que la fusión fría, al menos en su forma convencional, no tenga demasiado sentido.

El problema básico para producir una reacción nuclear de fusión es que los núcleos de los átomos que constituyen toda la «materia normal«, como tú o yo por ejemplo, tienen carga eléctrica positiva. Si recuerdas, en el núcleo atómico están los neutrones, que no tienen carga, y los protones, que la tienen positiva. Pero no hay ninguna carga negativa. Las cargas negativas están en los electrones, situados en los orbitales de alrededor. Como estamos hablando de fenómenos nucleares, nos tenemos que olvidar de los electrones y nos quedamos con los núcleos. Que, al estar compuestos exclusivamente por neutrones (sin carga) y protones (con carga positiva), son positivos, tanto más cuanto más grandes sean y más protones contengan. Pero desde el más básico de todos, el hidrógeno, con un único protón, tienen carga positiva.

¿Y qué? Pues que, como es bien sabido, cargas opuestas se atraen y cargas iguales se repelen. Igual que en los imanes. Dos polos positivos o dos polos negativos se repelen entre sí. Esto es la repulsión electrostática. La única forma de unirlos es aplicando tanta fuerza que logre superar esta repulsión, siquiera sea temporalmente. Pero en condiciones normales, dos objetos con la misma carga (por ejemplo, dos núcleos atómicos) tienden a separarse, no a unirse y fusionar. (Y por eso lo de la fusión fría nos hizo alzar tanto la ceja a tantos desde el principio. Bajo condiciones estándar, no hay ninguna manera obvia mediante la que los núcleos atómicos puedan vencer la repulsión electrostática hasta fusionar.)

Las estrellas, que son gigantescos reactores de fusión nuclear natural, hacen trampa. Resuelven el problema a base de pura fuerza bruta, con la fuerza de la gravedad. Como son tan grandes y tienen tanta masa, la gravedad las hace colapsar sobre sí mismas hasta que la presión y con ella la temperatura aumentan tanto como para alcanzar las a veces denominadas temperaturas termonucleares. Pero nosotros no tenemos semejantes masas a nuestra disposición.

La manera sencilla de resolver el problema, y la única que nos ha ido bien hasta el momento, es explosiva. Esto es: provocar un brutal pico de presión, temperatura y radiación que haga fusionar núcleos atómicos fácilmente fusionables, como el deuterio, el tritio o el litio. Pero el resultado es todavía más explosivo: así es, talmente, como funciona un arma termonuclear. Claro, eso va muy bien para desintegrar a unos cuantos millones de prójimos con un golpe casi instantáneo de energía monumental, pero no tanto para mover suavemente nuestras sociedades. Si queremos energía de fusión civil, tenemos que producirla de una manera más lenta, progresiva, en un «reactor lento» o algo que se comporte como tal. Cosa que parecía sencilla y al alcance de la mano hace unas décadas, pero ha resultado ser uno de los problemas más difíciles a los que se ha enfrentado jamás la humanidad.

Explicado muy a lo sencillo, estas temperaturas termonucleares son muy, pero que muy superiores a lo que puede resistir ningún material. No se puede construir una «vasija» como las que usamos en los reactores de fisión de las centrales nucleares actuales. A las temperaturas propias de la fusión, cualquier vasija de cualquier material existente, imaginable o teorizable en este universo se convierte instantáneamente en plasma y se desintegra. (Y esa es una de las razones por las que las armas termonucleares son tan devastadoras: en las inmediaciones de la detonación, ninguna clase de materia puede pervivir de manera organizada.)

Repulsión y fusión nuclear

Polos opuestos se atraen, polos iguales se repelen. Los núcleos atómicos están compuestos por neutrones (sin carga) y protones (con carga positiva); como resultado, los núcleos en su conjunto son fuertemente positivos y por tanto se repelen con fuerza entre sí. En condiciones normales, esta repulsión los mantiene separados e impide que puedan llegar a fusionar. Sin embargo, a temperaturas termonucleares (millones de grados), los núcleos vibran violentamente y la inercia de estos movimientos es capaz de vencer a la repulsión electrostática, haciéndolos colisionar y fusionar entre sí con alta liberación de energía. En la imagen, dos núcleos de deuterio (hidrógeno-2) y tritio (hidrógeno-3) colisionan, fusionan y liberan un núcleo de helio-4 y un neutrón altamente energéticos.

En resumen: que sabemos cómo hacer fusionar cosas, pero no cómo ralentizar y contener la reacción para convertirla en esa energía domadita que mueve nuestros hogares, nuestros trabajos y nuestro mundo en general (y luego quienes tú ya sabes nos cobran a precio de oro…). A decir verdad, a estas alturas también sabemos cómo ralentizarla y contenerla… pero sólo en parte, de manera muy limitada, y consumiendo en el proceso total más energía de la que obtenemos. Es decir, que tenemos armas de fusión capaces de aniquilar civilizaciones enteras pero no tenemos más reactor nuclear de fusión eficaz que el sol brillando sobre nuestras cabezas.

Concepto básico para una central eléctrica de fusión nuclear basada en un Tokamak, como el que está desarrollando la cooperación internacional ITER.

Concepto básico para una central eléctrica de fusión nuclear basada en un Tokamak, como el que está desarrollando la cooperación internacional ITER.

Y no es porque no se le haya echado pasta y ganas encima, ¿eh? La energía nuclear de fusión prometía y promete ser tan estupenda que en algunos periodos se le han echado encima ingentes cantidades de dinero y no pocas de las mentes más brillantes del periodo. Pero aún así se resiste, la jodía.

Como te digo, el problema no es fusionar núcleos atómicos. Eso sabemos hacerlo. El problema es todo lo demás, y muy particularmente la producción y confinamiento de esa reacción con un saldo energético favorable. Como ya hemos visto, las estrellas como nuestro sol usan de manera natural el confinamiento gravitacional aprovechando su enorme masa. Vamos, que la gravedad de esa masa mantiene la reacción contenida durante largos periodos de tiempo en esas luminarias que cubren el cielo, como si dijéramos «empujando hacia adentro». Puesto que como también hemos dicho nosotros no tenemos tales masas para trabajar, nos toca recurrir a trucos distintos. Hoy por hoy, estos son básicamente dos: el confinamiento inercial y el confinamiento magnético. La cámara a bobinas magnéticas que imaginó el joven sargento Lavréntiev, o sea el Tokamak soviético, o sea el ITER internacional, utilizan esta segunda técnica.

En el mismo 1958 los científicos soviéticos presentaron los primeros resultados obtenidos con el dispositivo T-1 en la II Conferencia de Átomos para la Paz, celebrada en Ginebra. Este fue uno de los mayores encuentros científicos de la historia, con más de 5.000 participantes. La URSS presentó un paper titulado «Estabilidad y calentamiento de plasmas en cámaras toroidales.» Se había tomado la decisión de desclasificar la investigación y en este artículo aparecía prácticamente todo, incluso un esquema de la máquina, salvo el nombrecito Tokamak de marras. Pese a ello, la era Tokamak acababa de nacer.

La era Tokamak.

Interior del Tokamak JET detenido y (en la inserción) funcionando, con plasma en su interior.

Interior del Tokamak JET detenido y (en la inserción) funcionando, con plasma en su interior. Foto: Cortesía EFDA-JET. (Clic para ampliar)

Al dispositivo T-1, fundamentalmente experimental, le siguieron el T-2 del año 1960 y el T-3 de 1962. El T-3 era ya un dispositivo funcional por completo. En 1968, el Tokamak T-4 de Novosibirsk demostró la primera fusión nuclear casi-estacionaria. Los resultados del T-3 y el T-4 fueron tan prometedores que pronto comenzaron a construirse también fuera de la URSS. Los primeros fueron los japoneses, que arrancaron en 1969 con los JFT y los NOVA, antecesores del actual JT-60. Les siguieron los estadounidenses con el Alcator A del Instituto de Tecnología de Massachusetts (1972), origen del Alcator C-Mod, y después con el DIII-D. En Francia tampoco quisieron perdérselo y en 1973 ponían en marcha el Tokamak de Fontenay-aux-Roses del que luego saldría el Tore Supra en Cadarache, donde ahora se está construyendo el ITER. Luego vendrían muchos más, en muchos países, desde China, Brasil o Italia a Irán, Portugal o México. Y en España, el Tokamak TJ-I de 1984.

Los soviéticos, por su parte, no se durmieron en los laureles. Siguieron adelante con diseños cada vez más grandes y sofisticados. Vino el T-7, el primer Tokamak con imanes superconductores. Le siguió el T-8, con la característica cámara con sección en forma de «D» que se mantiene en los diseños actuales. Culminarían en el Tokamak T-15 de 1988, sobre el que después se realizarían los estudios preliminares para diseñar el ITER; ahora lo están actualizando. Pero tras el colapso de la URSS se han quedado un poco fuera de juego, aunque anden liados con el Globus-M; más que nada, participan en la cooperación ITER.

Pese al éxito del Tokamak, no todas sus alternativas han quedado aplastadas. El diseño Stellarator, aunque quedó un poco pachucho durante una larga temporada, vuelve a presentar interés (en el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT tenemos uno: el TJ-II.) Y por supuesto, la otra gran alternativa, el confinamiento inercial, prosiguió con dispositivos como la National Ignition Facility estadounidense o el Laser Mégajoule francés, de doble uso en investigación civil / militar. En la National Ignition Facility parecieron obtener un resultado muy importante en septiembre de 2013 (producir la misma energía que se consumía para obtener la fusión), pero luego resultó que eso era muy matizable (y aquí.) Tanto, que sólo obtuvieron un 0,78% de la energía consumida. :-/ En el Joint European Torus, el Tokamak más grande del mundo, se llega al 70% y según algunos modelos teóricos del JT-60 japonés, se ha podido llegar al 125% (esto está disputado.) Pero para empezar a generar energía con el conjunto del reactor hay que llegar al 500% y para hacer una central de fusión práctica, superar el 1.000 o el 1.500% y preferiblemente rondar el 2.500%.

Océano Pacífico desde Poronaysk, isla de Sajalín, Rusia.

Una estrella y un mar llenos de hidrógeno con los que soñar: el Océano Pacífico y (algo de) sol matutino vistos desde Poronaysk (Sajalín, Rusia), donde estaba destinado el sargento Oleg A. Lavréntiev cuando tuvo su idea genial. Foto: Alex Nov., 2009.

El caso es que ahora mismo el gran proyecto internacional para obtener energía de fusión es un Tokamak: el conocido y ya muchas veces mencionado ITER, que debería empezar a dar resultados en el periodo 2020-2027. Si consigue sus objetivos, después tendrá que venir DEMO para convertirlo en una central eléctrica práctica allá por 2033-2040. Ya te conté hace algún tiempo que esto de la energía nuclear civil de fusión avanzaba a su ritmo, y por qué. Lo cierto es que sigue avanzando, pero comprendo que haya decepcionado a muchas personas. Hace décadas se crearon expectativas que en su momento se creían realistas… pero no lo eran. El problema resultó mucho más diabólico de lo que parecía. Eso sí, cuando lo consigamos, seguramente habrá que volver a acordarse de aquel sargentillo que con sus estudios de secundaria y su esforzada suscripción a Avances en Ciencias Físicas, mientras miraba al sol naciente sobre las aguas del Pacífico, tuvo una ocurrencia genial.

Bibliografía / Para aprender más:

 

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Verneshot: Entrevista al Dr. Jason P. Morgan

¿Y si a los dinos no los mató un meteorito? ¿Y si existiera otro fenómeno igualmente aniquilador acechando bajo nuestros pies?

Deposición de un Verneshot.

Ya lo damos por sentado: a los dinos y un montón de especies más se los cargó el meteorito. Para ser un pelín más técnicos, la extinción masiva del Cretácico-Paleogeno (hasta hace poco llamada del Cretácico-Terciario) fue iniciada o profundizada severamente por el impacto del mismo cuerpo celeste que pudo ocasionar el cráter de Chicxulub. Esta hipótesis planteada por Luis Álvarez y otros en 1980 comenzó siendo objeto de cierta sorna y bastante escepticismo para pasar a convertirse en la hipótesis por excelencia y, para mucha gente, el símbolo de lo que puede pasar si el cielo cae sobre nuestras cabezas.

Desde entonces, la idea de que los grandes impactos extraterrestres pueden jugar un papel fundamental en las extinciones se ha extendido a otras que van desde el Drias reciente hasta el Gran Morir. Investigadores como el paleontólogo David Raup han intentado vincular las cinco grandes extinciones del último medio millar de millones de años con impactos cósmicos. Al menos en lo que hace a la extinción del Cretácico-Paleogeno –la de los dinos–, la hipótesis de Álvarez es muy sólida y por eso constituye hoy el consenso científico generalizado. Sin embargo, no toda la Galia se ha rendido a los romanos. Aquí y allá, existen científicos que plantean alternativas y que ahora mismo son objeto del mismo escepticismo, cuando no sorna, que se encontraron Álvarez y compañía a principios de los ’80. Hablamos de científicos pata negra, no de los chalados habituales, ya me entiendes.

Dr Jason Phipps Morgan, profesor de Ciencias de la Tierra, U. Londres

El Dr. Jason P. Morgan de la Universidad de Londres, que ha tenido la santa paciencia de contestarme a todo lo que le quise preguntar sobre su hipótesis de los Verneshots. :-) Con mi agradecimiento.

Por ejemplo, hablamos del Dr. Jason Phipps Morgan (New London, Connecticut –EEUU–, 1959), profesor de Ciencias de la Tierra en la Royal Holloway de la Universidad de Londres. Anteriormente, enseñó Geofísica y Física Planetaria en el Instituto Scripps de Oceanografía en La Jolla, California; y fue también profesor en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y en la Universidad Cornell, la de Carl Sagan o Richard Feynman. Además, entre 1999 y 2004 dirigió el Departamento de Geodinámica Marina del GEOMAR de la Universidad de Kiel, Alemania. Vaya, que cualquiera diría que el doctor Jason Morgan sabe un par de cositas sobre esta vieja Tierra y cómo funciona.

Al Dr. Jason Morgan no le gustan estas hipótesis del meteorito. Ve en ellas muchos cabos sueltos y demasiadas casualidades. En particular, la extraña coincidencia entre tales impactos y unas erupciones volcánicas aún mayores a las que llamamos inundaciones basálticas o traps. Porque parece haber una sincronía clara entre varias súper-extinciones y estas inundaciones basálticas. La de los dinos –Cretáceo-Paleogeno– coincide con las traps del Decán, en la actual India, hace 68-65 millones de años. La del Triásico-Jurásico, con la erupción de la Provincia Magmática del Atlántico Central (CAMP) hace 200 millones de años.  Y el Gran Morir, o sea la extinción súper-masiva del Pérmico-Triásico, ocurre exactamente al mismo tiempo –hace 250 millones de años– que las monumentales Escaleras Siberianas, una de las mayores inundaciones basálticas de todos los tiempos.

Que una de estas erupciones terrestres monumentales coincida con un impacto extraterrestre gigantesco ya es casualidad, ya. Que lo haga más de una comienza a parecer sospechoso. El Dr. Morgan, basándose en los trabajos del propio Luis Álvarez, estima que la probabilidad de que pase una vez es de aproximadamente 1/8: una mala tirada de dados. Pero la probabilidad de que ocurra dos veces es del 1/59, lo que ya va llamando la atención. La de que suceda tres veces se reduce a 1/454. Y la de que se dé cuatro veces cae a una entre más de 3.500, que ni el mejor tahúr podría vencer. O de algún modo el universo conspira para hacer coincidir semejantes catástrofes sin relación aparente entre sí, o aquí hay algo que no cuadra.

Pese a ello, las hipótesis cósmicas siguen siendo fuertes porque hay indicios fuertes de lo que parecen ser impactos brutales de origen extraterrestre en esos mismos periodos. No sólo es la famosa anomalía del iridio, considerado un metal extraterrestre a esas concentraciones, en el estrato de transición entre Cretácico y Paleogeno. Es también la presencia de microesferulitos y cuarzo chocado, nanodiamantes, fullerenos C60 y C70 conteniendo concentraciones anómalas de gases nobles, campos de tectitas y demás fenómenos convencionalmente vinculados a violentos impactos procedentes del espacio exterior. Y luego están los cráteres: nítidamente, Chicxulub para la del Cretácico-Paleogeno y, menos nítidamente (porque en algunos casos se van de varios millones de años), Manicouagan para la del Triásico-Jurásico, Alamo o Woodleigh para la del Devónico Tardío y en el caso del Gran Morir del Pérmico-Triásico… pues no está claro, pero se sugiere el Cráter de la Tierra de Wilkes (Antártida) como un posible candidato. Para explicar esta extraña sincronía entre impactos extraterrestres y erupciones terrestres hay quien postula que un gran impacto puede inducir graves alteraciones geológicas tanto en sus alrededores como en las antípodas; lo bastante como para iniciar procesos volcánicos a gran escala.

Correlación de las principales extinciones con diversos fenómenos geológicos.

Correlación de las principales extinciones con diversos fenómenos geológicos. Puede observarse que la gran mayoría coinciden con grandes inundaciones basálticas (provincias ígneas, «escaleras», «traps».) Por el contrario, la sincronía con aparentes impactos extraterrestres no es tan evidente. Imagen: de Morgan, J Phipps; Reston, T.J.; Ranero, C.R. (15 de enero 2004): «Contemporaneous mass extinctions, continental flood basalts, and ‘impact signals’: are mantle plume-induced lithospheric gas explosions the causal link?». Earth and Planetary Science Letters 217 (3–4): 263–284. DOI: 10.1016/S0012-821X(03)00602-2. (Clic para ampliar)

A todo esto le daba vueltas el Dr. Jason Morgan sin verlo nada claro hasta que se le ocurrió una idea: ¿y si los meteoritos en cuestión no procediesen del espacio exterior? Espera, espera: los meteoritos vienen del cosmos como todos sabemos, ¿no? ¿Qué tontería es esta?

Verneshot.

Una tontería con sentido: si hay una nítida sincronía entre varias extinciones importantes y estas erupciones basálticas; si además hay indicios fuertes de violentos impactos en los mismos periodos; pero la probabilidad de que ambas cosas coincidan en el tiempo es baja o muy baja… ¿qué tal si las erupciones provocasen los impactos? ¿Pero cómo sería eso posible?

Representación artística convencional de un Verneshot.

Representación artística convencional de un Verneshot, en el que un gigantesco fragmento de corteza terrestre sale propulsado en vuelo balístico para caer en algún otro punto de la Tierra de manera análoga a un gran meteorito. No obstante, el Dr. Morgan tiene algunas precisiones importantes que hacer al respecto, como veremos a continuación.

Pues mediante un mecanismo que el Dr. Jason Morgan ha bautizado como el Verneshot, o disparo de Verne, inspirándose en el cañón espacial que se inventó Julio Verne para su novela De la Tierra a la Luna. Básicamente sería un diatrema similar a las erupciones kimberlíticas que generan las minas de diamantes, pero a lo bestia. Muy a lo bestia.

¿Y esto de las erupciones kimberlíticas qué es? Básicamente, explosiones volcánicas súbitas originadas a entre dos y ocho kilómetros de profundidad que se expanden hacia arriba a velocidades supersónicas arrastrando todo el material que pillan por medio conforme el terreno circundante colapsa sobre sí mismo, produciendo como un cono o cucurucho de helado (o cañón de trabuco…) característico en el subsuelo. Las presiones que alcanzan son tan enormes que generan grandes cantidades de diamantes a partir del carbono implicado en el proceso. No otra cosa son las mayores minas diamantíferas del mundo: Yubileiny, Udáchnaya y Mir (Rusia); Argyle (Australia); Orapa (Botswana) y todas las demás.

Un Verneshot no es más que una erupción explosiva supersónica de estas, sólo que más profunda, grande y rápida. Y por tanto capaz de lanzar más material, más lejos. En un planeta como la Tierra, a miles de kilómetros de distancia. En uno más pequeño y con menos gravedad, como Marte, incluso podría entrar en órbita. El caso es que si parte de ese material sale despedido en forma de grandes bloques, o de fragmentos más pequeños pero concentrados en forma de chorros o algo parecido, allá donde atice va a provocar unos efectos muy similares a los de un meteorito de los gordos. Esta es una hipótesis elegante que explicaría la sincronía de los impactos aparentemente extraterrestres con las grandes erupciones basálticas, quizá capaces de ocasionar estos Verneshots.

Hay que decir que esta es, en estos momentos, una hipótesis absolutamente minoritaria. Después de su publicación en 2004, suscitó reacciones que van desde el tradicional «es una aproximación creativa a un problema real» del geólogo Paul Hoffman de Harvard hasta los más contundentes «no hay ni una sola prueba de ningún Verneshot» de Jan Smit (Universidad Libre de Amsterdam), pasando por la opinión del Dr. Philippe Claeys (Bruselas), sugiriendo que los indicios de impacto sólo son válidos para la extinción de los dinos y que en los demás casos «no necesitamos ninguna hipótesis mega-volcánica mística e indemostrable para resolver el problema.» Vamos, que la idea del Dr. Morgan cayó regular, por decirlo finamente.

Pero como aquí no nos asustamos de estas cosas, y además así es como avanza la ciencia, le he pedido directamente al Dr. Morgan que defienda su hipótesis para nosotros. Vamos, que ha sido tan amable de concederme una entrevista en exclusiva para la Pizarra de Yuri, y cuando digo amable, lo digo en serio, además de paciente. Más que nada porque le pillé en medio de la preparación de otro paper que se va a publicar próximamente donde sugiere que lo de Tunguska pudo ser un mini-Verneshot con presencia previa de luces de terremoto y, después, los efectos que le serían propios. Vamos allá:

Entrevista al Dr. Jason Phipps Morgan, proponente de los Verneshots.

Dr. Morgan, muchas gracias por su valioso tiempo. Cuéntenos: ¿qué es exactamente un Verneshot? ¿Dónde podemos encontrar uno?

No hay registro histórico de ningún Verneshot, pero tampoco de ninguna erupción de kimberlita. Un Verneshot es una erupción producida fundamentalmente por gases del carbono (CO2 + CO + menor cantidad de agua + gases del manto profundo asociados a las erupciones de kimberlita), básicamente sin magma líquido: sólo gas (y fragmentos rocosos, al igual que ocurre en las kimberlitas y otras erupciones explosivas generadas por vapor a menor profundidad.) La presión inicial de estos gases sería la propia de la exsolución del manto a 80 km de profundidad: unos 2,7 gigapascales. Es decir, una presión gaseosa 20 o 30 veces superior a la de los volcanes explosivos ocasionados por vapor, como Pinatubo, pero creo que similar a las presiones asociadas con las erupciones kimberlíticas.

Una erupción de kimberlita como las que formaron los grandes yacimientos diamantíferos que explotamos en la actualidad.

Una erupción de kimberlita como las que formaron los grandes yacimientos diamantíferos que explotamos en la actualidad. En estas erupciones, las presiones son lo bastante altas como para formar el diamante y los gases y el material salen propulsados a velocidades supersónicas hacia arriba. Después, las paredes colapsan y rellenan la chimenea, dejando sólo un cráter superficial visible. Un Verneshot no sería más que una erupción de kimberlita particularmente profunda y potente, con múltiples impactos secundarios a grandes distancias conforme el material retorna a la superficie y efectos severos sobre el clima global ocasionados por los gases expulsados. Imagen: © De Beers Diamond Trading Co.

Entonces, los Verneshots están estrechamente relacionados con las erupciones kimberlíticas, ¿correcto?

Sí, un Verneshot es básicamente una mega-kimberlita con tanto gas que no se conserva nada de magma kimberlítico. De hecho, en las kimberlitas, este «magma kimberlítico» característico ya es sólo una pequeña fracción del volumen de la chimenea.

Por cierto, ¿por qué tanto carbono?

Porque el CO2 forma una exsolución a la profundidad necesaria para crear una fase gaseosa estable en torno a los 2,7 gigapascales de presión (la presión «estática» a unos 80 km de profundidad.) El agua no produce una exsolución capaz de formar una fase de vapor análoga hasta alcanzar presiones mucho más bajas. Los materiales ricos en carbono se funden fácilmente bajo las condiciones del manto, así que en una pluma caliente que se eleva serán los primeros en fundirse (los que lo harán a más profundidad), creando magmas con una composición química del tipo de las kimberlitas o las carbonatitas. Conforme ese material fundido asciende por encima de los 80 km de profundidad, comienza a formar gases ricos en carbono.

¿Entiendo que la idea del Verneshot procede de la sorprendente coincidencia entre inundaciones basálticas continentales e impactos de meteoritos en el contexto de las grandes extinciones?

Eso es.

Y por ejemplo, podrían explicar también la capa de iridio en el estrato de la extinción del Cretácico-Paleogeno, ¿no?

Creo que sí. Los gases del manto profundo son ricos en azufre y crean fácilmente compuestos químicos con metales del grupo del platino como el iridio. En Isla Reunión hay depósitos de «gases de plumas del manto profundas» con las concentraciones de iridio más altas que se conocen en toda la Tierra. Esto podría representar una fracción volumétrica suficiente para formar una capa global de iridio como la de un impacto, dado que se emitiría más masa de gases del manto que la masa de un gran objeto extraterrestre, con una cantidad similar de iridio añadida a la superficie terrestre.

¿Qué más cosas explicarían?

La presencia de otras señales de «impacto» como una capa global de esferulitos y cuarzo chocado. El material propulsado al estallar el Verneshot inicial podría también generar impactos múltiples y cráteres de impacto. De hecho, una de las predicciones de mi hipótesis es que los grandes Verneshots deberían estar asociados con múltiples cráteres de impacto comparativamente pequeños.

¿Y qué no explicarían?

Cráteres del tamaño de Chicxulub al otro lado de la Tierra. La distancia máxima posible que puede recorrer el material proyectado por un Verneshot es de aproximadamente media Tierra.

La hipótesis de los Verneshots no disfruta de un consenso generalizado entre los expertos en Ciencias de la Tierra. Algunos opinan que es una aproximación interesante, otros la consideran un poco «en el límite», o incluso innecesaria para explicar las observaciones. Hay un par de papers afirmando que esta coincidencia entre inundaciones basálticas continentales e impactos extraterrestres no es tan rara. También hay quien defiende que los impactos de grandes meteoritos podrían ocasionar las grandes inundaciones basálticas. ¿Cómo ve el debate en este momento?

Me parece que es muy difícil proponer un mecanismo físico viable mediante el que un impacto [extraterrestre] pueda generar una pluma del manto persistente. Creo que tampoco ha propuesto nadie un mecanismo viable por el que pueda ocasionar una inundación basáltica en manto cratónico frío. Por ejemplo, algunas personas como Adrian Jones apuntan que un gran impacto podría crear un cráter de 30 km de profundidad, y que este cráter haría que el material que hay debajo se fundiese para formar una inundación basáltica. Sin embargo, en continentes estables, retirar 30 km de terreno (o sea, excavar un cráter de 30 km) no hará que el material que hay debajo se funda. Estará demasiado frío para fundirse, incluso aunque esté a ~1 gigapascal menos de presión de lo que estaba antes de que el cráter apartase los 30 km de corteza continental que tenía encima.

O sea que incluso un cráter de 30 km de profundidad [que alivie súbitamente toda esa presión sobre el material que hay debajo] no puede generar una inundación basáltica como la de las Escaleras Siberianas. El único mecanismo que parece plausible para lograr esto es una pluma del manto actuando sobre un rift. De hecho, las inundaciones basálticas son conocidas por generarse mediante un proceso lento de fusión parcial, donde aproximadamente el 10 – 25% del material se forma en equilibrio lento con el manto y va liberándose poco a poco, no como un proceso de fusión por impacto en la que toda la roca se fundiría instantáneamente con una composición totalmente distinta a la de las inundaciones basálticas.

Así que mi proposición es la siguiente: SI hay indicios de impacto coincidiendo en el tiempo con las mayores inundaciones basálticas y las grandes extinciones, entonces tengo la confianza de que algo parecido a los Verneshots debe existir. Si por el contrario no hay correlación entre indicios de impacto y extinciones masivas EXCEPTO Chicxulub, entonces no hay necesidad de algo como los Verneshots. Pero también estaríamos admitiendo que fueron las inundaciones basálticas continentales, y no los impactos [extraterrestres], las que ocasionaron casi todas las grandes extinciones del pasado.

¿Diría que está usted «batallando» contra los proponentes de la hipótesis del impacto extraterrestre? ;-)

El Dr. Jason P. Morgan sobrevuela Siberia en un helicóptero.

El Dr. Jason P. Morgan sobrevuela Siberia en un helicóptero, con rumbo a Tunguska. Foto: Rick Beyer.

Sí. Pero las batallas científicas suelen ser muy lentas. Ahora mismo, mantengo sin duda alguna un punto de vista minoritario en este tema, dado que la ciencia revisada por pares es MUY conservadora. Hemos hecho más trabajos al respecto desde entonces, pero ha sido muy difícil publicarlos e imposible conseguir financiación. [Pronto vamos a publicar] un paper sobre las pruebas que hemos recogido en dos minúsculas expediciones a Tunguska en 2008 y 2009, pagadas de nuestro bolsillo, con un equipo de filmación.

De hecho, intentamos minimizar deliberadamente los aspectos más «sensacionales» de nuestra hipótesis (…) porque hemos observado que los «revisores por pares» no se sienten muy cómodos con esta idea «imposible.» ¿Y por qué es imposible? Simplemente porque hay un consenso científico que dice que lo es. Ya te digo, la revisión por pares es un proceso muy conformista.

Y de hecho, por eso la ciencia funciona tan bien como lo hace. Normalmente el consenso científico se sustenta en cotejar las hipótesis con las observaciones. Una vez establecido, un consenso es muy difícil de cambiar. La «hipótesis del impacto extraterrestre» causando las grandes extinciones se consideraba una locura hasta que Álvarez mostró los indicios de iridio que, en su opinión, no podían originarse en procesos de la corteza terrestre. (…) Ahora, la «hipótesis del impacto extraterrestre» es el conocimiento convencional, «claramente evidente» en muchos impactos de la Tierra y la Luna, e ideas como los Verneshot caen en la categoría de locuras. Pero ahí están esas extrañas coincidencias entre inundaciones basálticas continentales, «indicios de impacto» y extinciones masivas que la hipótesis estándar del impacto extraterrestre no pueden explicar.

Pues vamos a mojarnos todavía más. ;-) ¿Cómo ocurriría un Verneshot? ¿Dónde, cuándo?

Se desarrollaría en un lugar como Tunguska: un grueso cratón, al principio de un proceso de rifting continental. Hoy en día, sólo Siberia, África o Norteamérica (¿rift de Río Grande?) podrían reunir estas condiciones.

¿Habría «alerta temprana» de alguna clase, o sería más bien un caso de «¡últimas noticias: un gran trozo de la corteza terrestre está balístico ahora mismo!»? ¿O simplemente formaría parte de una lentísima inundación basáltica medida en tiempos geológicos?

No habría mucho preaviso. Quizá muchos pequeños terremotos a 80 km de profundidad asociados con el inicio de la ruptura de la litosfera. En numerosas erupciones volcánicas explosivas suelen producirse muchos terremotos pequeños antes del fallo catastrófico final. Estos terremotos y enjambres de terremotos son relativamente fáciles de detectar si hay una red local de sismómetros en el área. El problema con las erupciones volcánicas explosivas «normales» es que muchas veces se producen enjambres de terremotos sin que luego ocurra una erupción. En todo caso, si en un cratón apareciera súbitamente una zona con muchos terremotos de poca intensidad a profundidades en el rango de los 80 km, eso sería, para mí, una señal de que una erupción de kimberlita o un Verneshot podrían estar a punto de ocurrir.

Las rocas eyectadas serían más bien un «chorro» de fragmentos, no una única pieza. Estaríamos hablando de una masa rocosa de unos 80 km de altitud por 500 metros de diámetro en el caso de un gran Verneshot, o sea más o menos 16 km3 de material, esencialmente procedente del manto.

¿Pero ocurriría siempre en el contexto de una inundación basáltica?

Quizá no. Y los «mini-Verneshot» más pequeños como el que creo que ocurrió en Tunguska no parecen estar asociados con ningún indicio de inundaciones basálticas.

Mecanismo de acción que podría generar aparentes "indicios de impacto" terrestres mediante un Verneshot.

Mecanismo de acción propuesto por Morgan et al. que podría generar aparentes «indicios de impacto» terrestres mediante un Verneshot. (a) El CO2 se acumula y calienta bajo la litosfera cratónica por la acción de una pluma del manto ascendente. (b) El material de la pluma fluye lateralmente y hacia arriba hasta acumularse bajo la zona más delgada de la litosfera, fundiéndose para formar la primera inundación basáltica. Mientras tanto, la pluma sigue añadiendo CO2, incubando el Verneshot en la litosfera cratónica profunda y desplazando magmas preexistentes ricos en carbono hasta aproximadamente 80 km de profundidad: el umbral de 2,5 GPa para la exsolución del CO2 a partir del magma rico en carbono. Así sigue aumentando la presión bajo la litosfera cratónica. (c) El fallo catastrófico de la litosfera dispara el Verneshot. Los gases emitidos, ricos en azufre y carbono, pueden iniciar una extinción. Tras el Verneshot, la región alrededor de la chimenea así formada tiene una presión muy baja con respecto a la litosfera circundante; el colapso de abajo arriba de este agujero casi vertical puede progagarse hacia la superficie a velocidades hipersónicas. Este «frente de colapso» hipersónico sería capaz de crear y propulsar minerales chocados en forma de grandes chorros de material. Tomado de: Morgan, J Phipps; Reston, T.J.; Ranero, C.R. (15 de enero 2004): «Contemporaneous mass extinctions, continental flood basalts, and ‘impact signals’: are mantle plume-induced lithospheric gas explosions the causal link?». Earth and Planetary Science Letters 217 (3–4): 263–284. DOI: 10.1016/S0012-821X(03)00602-2. (Clic para ampliar)

Así que podemos tener «mini-Verneshots…»

Sí, en mi opinión el suceso de Tunguska de 1908 pudo ser un mini-Verneshot que ocurrió en el mismo lugar que el Verneshot original (y, de hecho, reutilizó la chimenea original, que sería ahora una especie de «válvula de seguridad» o «conducto débil» en la litosfera siberiana.)

¿Y «súper-Verneshots»?  ;-)

Esto es difícil de imaginar. Estimé que un Verneshot de escala análoga a Chicxulub liberaría una energía mecánica de 5 x 1020 julios, equivalente a un terremoto de magnitud 11, unas 20 veces más que el mayor terremoto histórico conocido. Pero, para ponerlo en perspectiva, si la energía sísmica decae a razón de 1/distancia2, «se sentiría» sólo como el terremoto de Chile de 2010 a 4,5 veces la distancia del epicentro. Seguiría siendo un suceso de alcance local. Lo mismo con la onda de choque. La explosión principal del Krakatoa, con una energía aproximada de 1018 julios, se oyó a distancias de 5.000 km y causó problemas auditivos graves a marinos que se encontraban a 60 km. Un gran Verneshot con una liberación de energía de 5 x 1020 julios sería 500 veces más fuerte que la explosión del Krakatoa, creando una onda de choque que literalmente se oiría en todo el mundo. (La intensidad de la onda de choque decae sólo a razón de 1/distancia porque viaja como una onda por la capa inferior de la atmósfera, así que a una distancia de 60 x 500 = 30.000 km tendría un efecto similar al que la onda de choque del Krakatoa produjo a 60 km.)

¿Qué aspecto tendría un Verneshot «grande» mientras está sucediendo?

Como una gran explosión volcánica, quizá con un chorro de fragmentos elevándose de tierra en una gran nube de gas caliente propulsada a lo alto de la atmósfera, donde inmediatamente empezaría a formar nubes de polvo y cristales de hielo.

Puede que el lugar de la explosión siguiera emitiendo gases durante un tiempo, pero la pluma principal seguramente desaparecería tras la erupción inicial. Podría producirse una serie de erupciones, la primera creando el canal a través de la litosfera y las siguientes reutilizándolo conforme las regiones más profundas se relajen tras la emisión inicial de CO2 con la primera detonación.

¿Sería un fenómeno súbito, digamos como una explosión nuclear con un «súper-hongo», o algo más progresivo?

Creo que la primera detonación sería la mayor: la que formaría la chimenea del Verneshot desde los aproximadamente 80 km de profundidad hasta la superficie. Pero podría haber detonaciones posteriores con expulsiones de gas a más presión que ninguna erupción volcánica explosiva conocida, dado que la presión del gas es entre 10 y 40 veces superior (al originarse a profundidades de 80 km en vez de los 2 a 8 habituales.) El gas se habría expandido entre 10 y 40 veces más al alcanzar la superficie. Sí, definitivamente imagino que la primera erupción sería como una explosión nuclear, excepto que el gas saldría despedido verticalmente mientras se expande en todas direcciones. Una columna ardiente de 60 a 100 km de altitud sería un auténtico pilar de fuego…

Y si pudiésemos sobrevolarlo a continuación, ¿qué veríamos?

Un agujero muy hondo. La chimenea volcánica colapsaría de inmediato, en cuanto saliese el gas, pero quedaría un gran agujero que se llenaría rápidamente de agua y después se erosionaría y rellenaría a lo largo de cientos de miles de años (como parece haber pasado con las chimeneas kimberlíticas y otros diatremas explosivos.)

¿Resultaría aniquilada el área circundante? ¿O, dado que el material y la energía viajan sobre todo hacia arriba, sólo sufrirían un terremoto «convencional»? ¿Alguna estimación de daños?

Sería exactamente igual que si hubiese habido un gran impacto [extraterrestre], o un terremoto mayor que ninguno de los que constan en la historia humana (presenté una comparación en el paper de 2004.) La energía alrededor del Verneshot decaería aproximadamente a razón inversa de la distancia durante los primeros 80-100 km, y a razón inversa del cuadrado de la distancia a partir de ahí. Pero la zona del Verneshot en sí misma, descontando el área afectada por la onda de choque inicial, no resultaría destruida a escala regional.

¿Hasta dónde podrían llegar los fragmentos propulsados por el Verneshot antes de caer a tierra otra vez? ¿Tiene alguna estimación sobre velocidad, apogeo de la trayectoria balística y energía de impacto? ¿Estamos hablando de rocas de cientos de metros cayendo aquí y allá o más bien de una «granizada» de objetos más pequeños?

Un cálculo rápido sugiere que podría llegar a ser posible que el material eyectado acabase en cualquier punto de la Tierra, aunque esto sería mucho más probable en un planeta de menor gravedad como Marte. En la práctica, cabe esperar una eyección de menor energía, con distancias de vuelo en el rango de los miles de kilómetros (no 20.000 km.) Pero los fragmentos chocados de menor tamaño y los microesferulitos fundidos y mezclados con el gas que saldrían despedidos a la atmósfera superior podrían recorrer el mundo entero antes de posarse, así que estos «indicios de impacto» tendrían una distribución global.

Si las partículas son pequeñas, la atmósfera las frenará muy deprisa. Por el contrario, una nube o «perdigonazo» tendrá un efecto similar al de un único objeto de gran tamaño al impactar contra el suelo. Creo que tenderá a haber uno o varios «chorros» de material que recorrerán las mayores distancias. Si un «chorro» «perfora» un orificio temporal en la atmósfera, favorecerá que más material circule por ahí. Pero las partículas a menor velocidad no llegarán tan lejos y podrían producir algo como «sendas» de tectitas a lo largo de la dirección del chorro.

Así que sí, una «granizada» a lo largo de la ruta de cada chorro, con la posibilidad de bloques concentrados que viajen juntos desde la detonación hasta la reentrada en las regiones más densas de la atmósfera y el impacto final contra el suelo. No veo ningún motivo por el que se tuviera que formar un único cráter a consecuencia de un Verneshot, porque incluso un «chorro» bien enfocado tendería a ser más disperso que el típico meteorito. Sería más sencillo tener muchos cráteres de menor tamaño asociados con un único Verneshot, con un diámetro de unos pocos kilómetros y el potencial de conservarse en el registro geológico si se formara en regiones marinas donde se esté produciendo sedimentación. He leído algún informe anecdótico sobre pequeños cráteres en el Mar del Norte que podrían coincidir en el tiempo con la extinción del Cretácico-Paleogeno.

Me lo estoy imaginando como una especie de gigantesca «palmera» de fuegos artificiales…

Podría ser.

La colosal erupción explosiva del Monte Pinatubo (Filipinas, 1991, VEI-8.)

La colosal erupción explosiva del Monte Pinatubo (Filipinas, 1991, VEI-6) es minúscula en comparación con otras que han ocurrido a lo largo de la historia de la Tierra, y sería casi ridícula en comparación con un Verneshot. Imagen: Wikimedia Commons.

¿Qué clase de daños producirían estas «granizadas» al caer? ¿Hablamos de ciudades arrasadas por estos «perdigonazos» o más bien de una «lluvia de piedras»?

Dependería de lo concentradas que llegasen. Si se limita a «llover piedras» no sería tan grave en términos de daños en tierra. Pero masas de material más concentradas golpearían el suelo como un meteorito de tamaño similar… y a velocidades similares. Probablemente estas piedras estarían también «al rojo vivo» o parcialmente fundidas.

Bien, entiendo que un Verneshot podría ocasionar o ser parte de una extinción masiva. ¿Podría explicarnos sus efectos globales «inmediatos»?

Los gases añadidos repentinamente a la atmósfera superior –gases sulfúricos, dióxido de carbono y vapor de agua hasta la estratosfera– provocarían efectos climáticos severos hasta que la química atmosférica restableciese el equilibrio. En los primeros años, los gases ricos en azufre impedirían que parte de la luz solar llegara a la superficie y la atmósfera interior, dando lugar a un súbito pulso de enfriamiento global y lluvia ácida. Esto conduciría a algo mucho más drástico que las «noches blancas» asociadas con el suceso de Tunguska de 1908 o los meses de puestas de sol espectaculares asociadas a la erupción del Krakatoa. Probablemente le costaría años disiparse… varios años seguidos muy fríos hasta que estos gases sulfúricos lloviesen de vuelta a la superficie.

Pero después, el CO2 añadido a la atmósfera ocasionaría un periodo de intenso calentamiento global de uno o varios milenios de duración, con el riesgo adicional de que se produjera una fuerte estratificación y anoxia oceánica superficial global muy peligrosa para la vida, hasta que los niveles de CO2 atmosféricos vuelvan a la «normalidad» para ese periodo.

¿Un solo Verneshot o varios consecutivos?

No hay ningún motivo por el que una inundación basáltica continental no pueda vincularse con varios Verneshots, separados unos 100.000 años entre sí.

Arriésguese: ;-) Sugiérame un par de sitios en Europa o América donde podría ocurrir un Verneshot.

En Europa, me pregunto si los «famosos» cráteres de Ries y Steinheim al Sur de Alemania son en realidad un Verneshot que ocurrió hace unos 15 millones de años. Pero ahora mismo el vulcanismo de la pluma Eifel se encuentra en el rift de las fosas tectónicas del Rin, así que cabría esperar un vulcanismo menos explosivo, si bien con alguna posibilidad de impactos locales en Europa; Europa del Norte en particular.

En Norteamérica, apostaría por algún lugar próximo a la intersección entre el rift de Río Grande, el cratón de Wyoming y Yellowstone.

Hmmm… se me ha venido a la cabeza la zona entre el cratón del Atlántico Norte y el rift de la margen oriental de Groenlandia…

Podría ser, pero en la época de las inundaciones basálticas de Groenlandia, no ahora. :-)

¿Tengo entendido que han encontrado ustedes «indicios de Verneshot» bajo las traps del Decán, o incluso en el área de Tunguska?

Lo curioso de las traps del Decán es que hay «indicios de impacto» dentro de los estratos inferiores. [No debajo.] Esto implica que la inundación basáltica ya estaba sucediendo cuando se produjo el «impacto.» Tunguska presenta evidencias de un impacto mayor ocurrido allí hace unos 250 millones de años, contemporáneo con la formación de las Escaleras Siberianas.

 (Al finalizar esta entrevista, el Dr. Jason Morgan me suministró ese nuevo paper sobre sus observaciones en Tunguska aceptado para próxima publicación en Earth and Planetary Science Letters. Por si te interesa, la referencia es: Paola Vannucchi; Jason P Morgan; Damiano Della Lunga; Chris Andronicos; William J Morgan (2014): «Direct evidence of ancient shock metamorphism at the site of the 1908 Tunguska event.»)

Bibliografía:

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