Reconstrucción artística del LHB afectando a la Luna (arriba) y el aspecto actual de la misma (abajo) resultante. Autor: Tim Wetherell.
El bombardeo intenso tardío (también conocido como el cataclismo lunar, el último bombardeo intenso o, simplemente, LHB –del inglés, Late Heavy Bombardment–) es un acontecimiento teórico acaecido hace 4.100 – 3.800 Ma, durante el cual la Luna y otros cuerpos del interior del Sistema Solar habrían sufrido frecuentes impactos muy violentos de grandes asteroides (la mayor parte de los cráteres que actualmente se observan en las superficies de la Luna y del planeta Mercurio se habrían formado durante el LHB).
La teoría del bombardeo intenso tardío es, pues, una teoría capaz de explicar, en primer lugar, la edad de los cráteres observados en la superficie de la Luna y de otros cuerpos del Sistema Solar y, en segundo término, el lento enfriamiento del planeta Tierra después de su formación (ver entrada «Grupos Basin (4.150 – 3.920 Ma)«).
Origen de la teoría:
El origen de esta teoría se encuentra en las misiones Apolo a la Luna, durante las cuales se trajeron a la Tierra múltiples muestras de rocas lunares procedentes de lugares muy alejados de la superficie lunar, a partir de las cuales pudieron datarse un gran número de cráteres de impacto. Varios científicos postularon, ya a mediados de los años 70, la hipótesis de que durante el período en que esos cráteres se formaron se produjo sobre la Luna lo que ellos denominaron «un cataclismo lunar«, de modo que la intensidad de impactos de asteroides durante ese tiempo fue muchísimo mayor de la habitual (hay que recordar que los impactos se producen constantemente a pequeña escala), desencadenando un auténtico cataclismo en nuestro satélite. Lo más probable es que este fenómeno sucediera no sólo en la Luna, sino en toda la región interna del Sistema Solar.
La composición de las rocas lunares permitió, además, identificar el origen de muchos meteoritos caídos sobre la Tierra: alrededor de 1 de cada 1.000 meteoritos que impactan sobre nuestro planeta son de origen lunar, y el resto, asteroides. Al estimar la edad de estos meteoritos se determinó que casi todos ellos procedían del mismo período, que empezó a denominarse de forma informal como período del intenso bombardeo tardío.
Representación artística de los efectos del bombardeo intenso tardío sobre la superficie de la Tierra. Autor: desconocido.
Pruebas a favor de la teoría:
Poco a poco, la teoría del LHB fue ganando partidarios. Las muestras de meteoritos lunares sobre la Tierra tienen edades bastante coherentes con las de las muestras tomadas durante las misiones Apolo (aunque no todos provienen del mismo período), y es difícil suponer que estos meteoritos proceden de las mismas regiones en las que alunizaron los Apolo. Por otro lado, hay que tener en cuenta que el modo en el que se identificaron muchos de esos meteoritos sobre la superficie terrestre fue precisamente compararlos con las muestras procedentes de la Luna… con lo que no debe resultar sorprendente que se parezcan a ellas.
El planteamiento del LHB desentrañó un profundo misterio acerca del origen de la Tierra. Como ya se menciona en la entrada «Eón Hadeico (4.570 – 3.800 Ma)«, apenas existen restos de rocas con más de 3.800 millones de años de antigüedad. Sin embargo, teniendo en cuenta la temperatura inicial y la masa y volumen del planeta, éste debería haber dispuesto de una corteza sólida muchísimo tiempo antes. Incluso considerando el impacto de Theia y la formación de la propia Luna (algo que habría calentado muchísimo la superficie de la Tierra), las cosas no encajan: la Tierra debería haber tenido una superficie sólida muchos millones de años antes.
Hipótesis:
Una explicación que contestara a las dos preguntas planteadas (el lento enfriamiento de la Tierra y la edad de los cráteres lunares) fue justamente el planteamiento de que ocurriera un bombardeo meteorítico intenso. Esa lluvia apocalíptica de meteoritos, si se produjo, cubriría la superficie terrestre de cráteres y proporcionaría una inmensa cantidad de energía térmica al primitivo planeta. Como la Tierra no es tan estática como la Luna (existen gran cantidad de agentes que moldean la superficie terrestre, como el agua o el viento) es muy difícil tener actualmente una idea de cómo debió de ser este proceso, pero se pueden realizar estimaciones a partir de los efectos del LHB sobre la Luna.
Según los cálculos numéricos realizados, se estima que debieron de producirse decenas de miles de cráteres de más de 20 kilómetros de diámetro, así como decenas de cráteres de más de 1.000 kilómetros de diámetro, y varios de más de 5.000 kilómetros de diámetro.
Para el origen de este bombardeo se han planteado diferentes hipótesis y teorías:
- Teoría del Planeta V: En 2002, los astrónomos John Chambers y Jack Lissauer plantearon una posible causa del LHB: la existencia de un quinto planeta rocoso más allá de Marte, el denominado Planeta V, que podría haber estado entre Marte y el cinturón de asteroides. Utilizando simulaciones por ordenador, Chambers y Lissauer construyeron un modelo en el que el Planeta V tenía una órbita inestable debido a su interacción gravitatoria con los planetas interiores; sin embargo, la inestabilidad era suficientemente pequeña como para que la órbita se modificase poco a poco, de modo que, hace unos 4.000 Ma, el planeta habría entrado en una órbita altamente elíptica que lo llevaría, primero, a cruzar el cinturón de asteriodes y, luego, a precipitarse hacia el Sol, donde habría desaparecido.
Al atravesar el cinturón de asteroides, el Planeta V habría impactado contra algunos de ellos, modificando las órbitas de muchos otros, haciendo que cayeran hacia la región interior del Sistema Solar. Los modelos matemáticos empleados por estos científicos encajan muy bien con los datos que existen pero, por supuesto, no son una prueba concluyente ni de la existencia del LHB ni de la explicación del Planeta V.
- Hipótesis de los planetas gaseosos: Otra posible explicación es que la formación del Sistema Solar exterior haya tardado más de lo que se pensaba: algunos modelos muestran que los planetas rocosos interiores se formaron muy rápidamente (en torno a unos 10 Ma), pero la menor densidad del material localizado en la región externa del disco protoplanetario que formó el Sistema Solar pudo hacer que Urano y Neptuno se formasen relativamente tarde (hace unos 4.000 Ma). Su presencia alteró entonces el equilibrio de muchos cuerpos pequeños, haciendo que un gran número de ellos adquirieran órbitas inestables que los llevaron a caer hacia la región interior e impactar contra los planetas rocosos y sus satélites.
Las teorías más aceptadas actualmente sobre el Sistema Solar postulan, no obstante, una formación muy rápida de los planetas gigantes gaseosos, algo que desmonta esta hipótesis, ya que Urano y Neptuno habrían existido desde mucho antes de que se produjera el LHB.
- Hipótesis de la resonancia orbital: Finalmente, otra serie de simulaciones por ordenador realizadas por R. Gomes, H.F. Levinson, K. Tsiganis y A. Morbidelli, y publicadas en Nature en 2005, postulan otra posible explicación: si la densidad de los objetos más allá de Neptuno es suficientemente grande, es posible que su “tirón gravitatorio” sobre los gigantes gaseosos en la juventud del Sistema Solar haya ido modificando poco a poco sus órbitas. Unos cuerpos afectaron a otros, de manera que casi todos se fueron alejando poco a poco del Sol, excepto Júpiter, que se habría acercado ligeramente a la estrella. Llegado cierto momento, Júpiter y Saturno habrían entrado en resonancia orbital 1:2 y el Sistema Solar se habría vuelto muy, muy inestable.
Dos cuerpos celestes entran en resonancia orbital cuando sus períodos orbitales (el tiempo que tarda cada uno en dar una vuelta completa) forman una relación sencilla de números enteros. A veces esto no significa mucho, pero otras puede tener consecuencias determinantes: puede hacer que los cuerpos se queden “fijos” en esas órbitas, al tirar uno del otro de modo que no puedan escapar de ellas (en cuyo caso se tiene una configuración muy estable), o puede suceder justo lo contrario, si los tirones gravitatorios crean órbitas excéntricas en esos cuerpos o en otros.
En el caso de una resonancia 1:2 entre Júpiter y Saturno, los modelos de Gomes y su equipo muestran que multitud de objetos pequeños del cinturón de asteroides sufrirían perturbaciones en sus órbitas que los precipitarían hacia el interior del Sistema Solar, mientras los dos grandes gigantes gaseosos seguirían modificando sus propias órbitas hasta tener las actuales –que no tienen esa resonancia–. Esto explicaría, por supuesto, el LHB de una manera satisfactoria.
Figuras:
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–Colaboradores de Wikipedia (2010). “Lunar cataclysm.jpg”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]
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–Geofrik (2010). “Escala Era Nectárica”. Geofrik’s Blog (Photos). [link]
Referencias:
–Colaboradores de Wikipedia (2013). “Bombardeo intenso tardío”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]