RESUMEN.

            Para comprender los efectos de un impacto significativo sobre la Tierra, lo primero que debemos tener en cuenta es que el núcleo sólido y el conjunto manto-corteza están separados por el núcleo líquido de unos 2.000 km de espesor, y además que el núcleo sólido gira actualmente en el mismo sentido que el manto (aunque no siempre ha sido así), y a una velocidad de rotación varias veces superior. Debemos pues considerar dos ejes de rotación diferentes: el del manto que corta a la superficie terrestre en los polos geográficos; y el del núcleo sólido que corta a la superficie terrestre en los polos magnéticos. Hoy  ambos ejes forman un ángulo δ de unos 15º y el del núcleo gira a su vez, como el eje de una peonza, alrededor del eje del manto con similar velocidad de rotación que éste. El núcleo líquido ajusta su movimiento exterior al giro del manto y su movimiento interior al giro del núcleo sólido, cuyo eje no corta al del manto sino que dista de él unos 900 km. Esta situación es transitoria, pues con el paso de decenas de milenios ambos ejes tienden a coincidir por efecto de la viscosidad. Los movimientos implicados en este reajuste son la migración secular de los polos magnéticos hacia los polos geográficos y una variación del polo norte en el espacio que influye en la precesión de los equinoccios. El reajuste interno en el que nos encontramos aún actualmente, requiere pequeñas contracciones y expansiones de la superficie terrestre.

            Los efectos de los impactos, y los procesos de restitución de los desequilibrios que provocaron a lo largo de la evolución de la Tierra, junto con los procesos de erosión transporte y sedimentación, determinaron los procesos geológicos que nos muestran los registros fósiles de la corteza terrestre.

            Cambios y efectos del impacto. Cuando la Tierra recibe el impacto de un meteoroide con masa, velocidad y trayectoria significativos, la fuerza viva del meteorito se incorpora y altera la rotación del manto terrestre, produciendo diversos cambios:

       1.- Cambia la orientación sideral del eje del manto (el norte geográfico apunta a otra parte de la esfera celeste). Cambia el ángulo γ entre el eje del manto y la perpendicular al plano de la eclíptica, lo cual puede significar:

           1.1.- Si el eje queda sensiblemente perpendicular a la eclíptica (γ=0º), desaparecen las estaciones. El clima es uniforme a lo largo del año, característico de cada latitud, y muy extremado: gélido en los polos y tórrido en el ecuador. Las especies vivas pueden migrar a las latitudes adecuadas y colonizarlas.

           1.2.- Si el eje queda sensiblemente paralelo a la eclíptica (γ=90º), cada punto del globo recibe igual insolación a lo largo del año, pero con enormes diferencias en el tiempo. Los solsticios son el centro de un largo pleno día en un polo y larga noche cerrada en el otro, mientras en el ecuador se produce un largo ocaso seguido de un largo amanecer. Climas intolerables para las especies vivas que no sean capaces de migrar a la velocidad del cambio (unos 110 Km/día), o de adaptarse a tan extremas condiciones. Grandes extinciones.

       2.- Cambia  la posición del eje de rotación sobre la corteza (o viceversa) en un ángulo α, lo cual implica una nueva localización geográfica de la deformación del geoide que producirá:

          2.1.- Contracción en las zonas donde el radio debe disminuir (compresiones, orogenia, plegamientos).

          2.2.- Expansión en las  zonas donde el radio debe aumentar (fracturas, nueva corteza).

          2.3.- Cambios climáticos locales. Fusión de los casquetes de hielo desplazados de la zona polar. Formación de hielos en las nuevas zonas polares.

          2.4.- Variaciones del nivel del mar (±150 m respecto al actual): La fusión de hielos continentales implica elevación del nivel del mar, y su formación implica descenso. La formación o fusión de hielos en los océanos no implica variación de nivel del mar.

          2.5.- Comportamiento reológico del geoide: La gravedad induce una forma esférica de la Tierra, pero la fuerza centrífuga la deforma de manera que el geoide tiene un radio polar de 6.356,76 km y un radio ecuatorial de 6.378,15 km (21,39  km de diferencia en el caso extremo de α=90º). Cuando un impacto significativo produce el cambio rápido (segundos o minutos) de la posición geográfica del eje de rotación, el ajuste del nuevo geoide (forma de la superficie del “nivel teórico” del magma) corresponde esencialmente al manto terrestre, sobre el cual flotan las diferentes placas que componen la corteza de la Tierra con sus océanos y mares. Sin embargo la lenta respuesta del magma (años o miles de años) frente a la muchísimo más rápida de los océanos (horas), debida a la diferente viscosidad cinemática, implica que en pocas horas tras el impacto los océanos se desplacen a las zonas donde el radio (del “nivel teórico” del magma) debe crecer, lo cual podrá implicar la extinción rápida de especies terrestres y su recubrimiento sedimentario que facilita su fosilización. En una segunda fase mucho más lenta (miles o decenas de miles de años) el magma se va desplazando para formar el nuevo geoide, mientras los océanos vuelven poco a poco a las correspondientes placas. La lentitud de esta fase se produce además por la indebida carga de agua sobre las placas inundadas y por la indebida descarga de las oceánicas desecadas, que inducen movimientos del magma contrarios a los que requiere el nuevo geoide, y gracias a ello los fondos oceánicos desecados tienen tiempo de ser colonizados por flora y fauna, posibilitando la migración de especies (puentes continentales).

            2.6.- Aunque el cambio máximo para α=90º es altamente improbable, una variación de 9º implica ya la máxima inundación de las aguas que pasan de dos sectores opuestos a los otros dos, con cotas de unos 11,5 km. La respuesta del agua debe alcanzar mayor aumento de radio que el magma, a causa de su menor densidad. Sin embargo, para mayores alteraciones del eje la respuesta viene limitada por el volumen de la masa líquida terrestre.

       3.- Cambia la posición relativa del núcleo sólido (excentricidad).

          3.1.- El núcleo, por inercia, queda desplazado del centro del sistema: se aleja del centro geográfico, en el sentido contrario al del impacto recibido por el manto (variación de la excentricidad; hoy esta desplazado unos 1000 km, bajo el Pacífico).

          3.2.- El eje del núcleo mantiene inicialmente  su orientación sideral en el instante del impacto, por lo que su orientación respecto al manto variará en la suma vectorial de los cambios de orientación  del eje exterior en el espacio y de la corteza respecto a dicho eje, descritos en 1 y 2.

          3.3.- Estas variaciones  en excentricidad y orientación relativa del eje  de rotación del núcleo implican la correspondiente variación del eje magnético. A la variación inicial le sigue un período de reajuste tendente a una nueva coincidencia de los ejes externo e interno. Si el ángulo resultante inicial supera los 90º, el proceso se traduce en una inversión magnética, con el giro contrario del núcleo sólido respecto al manto. Todos estos cambios son imperceptibles para meteoritos normales. Sólo los de diámetro superior a unos 50 km y trayectorias adecuadas pueden producir efectos apreciables de este tipo, y sus períodos de retorno son superiores a unos 50.000 años. Los impactos capaces de provocar inversión magnética (por efectos acumulados) han tenido un período de retorno superior a 1,3 Ma, durante los últimos 5 Ma.

            3.4.- A cada variación de la excentricidad del núcleo sólido le corresponde una variación de la excentricidad de la esfera de infiltración del núcleo líquido en el manto, que constituye la capa denominada D´´ (hoy tal excentricidad es de unos 225 km). Una vez superada la primera fase de cuasi fijación del eje del núcleo sólido (eje magnético según la UTI) y de la correspondiente cuasi fijación de la forma de la capa D´´, sigue un proceso lento de reajuste de estas excentricidades. Este último proceso lento representa actualmente:

a)      La migración secular del eje magnético (próxima revolución en unos 900 años, aproximadamente, con una pequeña disminución de su distancia al polo geográfico).

b)      La lenta evolución de la orientación del eje geográfico en el espacio que produce la “precesión de los equinoccios” (una revolución cada 26000 años y una pequeña disminución del ángulo γ respecto a la normal a la eclíptica; hoy γ =23º 26´).

c)      La migración lenta del Norte geográfico hacia el norte magnético. Hoy es de unos 0,004 segundos de arco hacia el oeste y unos 0,001 hacia el sur.

d)      La migración del núcleo sólido y de la distribución geográfica de los espesores de la capa D´´, al mismo ritmo de la descrita en (a). Ello implica pequeñas expansiones y compresiones en sectores opuestos de la corteza y su migración a igual ritmo.

            Los tres primeros son bien conocidos y reconocidos por el paradigma actual, pero sin describir su causa (atribuida a desconocidos efectos de las atracciones de la Luna y del Sol) ni identificar el eje magnético con el eje de rotación del núcleo sólido, al cual se considera perfectamente centrado con todas las capas internas y girando con el mismo sentido y eje exterior de la Tierra y similar velocidad angular o poco superior.

 Los dos segundos han sido identificados a través del desarrollo de la UTI:

La presunción de que la forma real de la capa D´´ correspondía a la excentricidad del núcleo líquido y del manto, en compensación de la excentricidad del núcleo sólido, fue consecuencia lógica de la identificación del eje magnético como eje de rotación del núcleo sólido; su confirmación se desprende al representar los datos del variable espesor de la capa D´´ sobre la esfera en que se plasma la situación del núcleo (ver Figuras A3.IV.11, A3.VI.1, 8.6 y 10.2, y textos correspondientes); su migración se corresponde a la migración del norte magnético enunciada en (a), y por lo tanto debe ser de unos 0,4  grados al año hacia el oeste y (presumiblemente ya que no he encontrado suficientes datos fiables sobre ello) algunos minutos hacia el Norte.

            Las actuales expansiones y compresiones en diversas áreas de la corteza terrestre son consecuencia del mismo proceso de centrado de las tres capas, y se deben a la retardada respuesta del manto por su desproporcionada viscosidad respecto a la del núcleo líquido. Tal comportamiento reológico implica que la rápida respuesta del núcleo líquido signifique variaciones del radio y por tanto compresiones y expansiones en las semiesferas de respuesta contraria. La representación del correspondiente círculo máximo sobre un gráfico del mapa global de todas las placas y sus movimientos, indica la bondad de la hipótesis (ver la Figura 8.6 y el Epígrafe 8.5.9). La predicción de su migración es una sencilla consecuencia de la migración de su causa, y es confirmada por los escasos datos disponibles. (Ver A3.IV.12 y A3.VI.3.3)

            3.5.- La primera fase de los efectos derivados del descentrado del núcleo sólido puede ser tan  importante como para causar grandes plegamientos, grandes fracturas, grandes inundaciones y grandes desecaciones de los océanos (puentes continentales). El descentrado del núcleo sólido debe ser compensado por el descentrado del límite de infiltración del núcleo líquido en el manto. Si la respuesta de las dos capas y de las aguas tuviese igual comportamiento reológico, el geoide no se alteraría, pero debido a su enorme diferencia de viscosidad, las aguas responden casi inmediatamente al desequilibrio de las fuerzas centrífugas, (poco más de un día, inundando continentes y desecando océanos); el núcleo líquido responde con relativa rapidez a las fuerzas centrífugas (semanas? meses?, causando deformaciones del radio terrestre de hasta varias decenas de km); y finalmente el manto responde a los desequilibrios isostáticos derivados de los anteriores efectos, muy lentamente (milenios o decenas de milenios, causando movimientos de la corteza contrarios a los anteriores, mientras las aguas retornan a sus cuencos oceánicos). (Ver UTI, 3.4).

            4.- Los efectos del descentrado del núcleo sólido y del cambio de posición geográfica del eje de rotación del manto terrestre (eje del geoide) se suman. La energía cinética de grandes bólidos se incorpora al manto transformándose en energía potencial: parte acumulada en el descentrado del núcleo sólido y parte en la nueva rotación del geoide. Al restituirse el equilibrio de las fuerzas gravitatorias y centrífugas, se producen los efectos descritos. La fluidez de la astenosfera juega en ello un importante papel.

            Fuentes de energía. Las dos principales fuentes de energía capaces de producir efectos importantes en nuestro planeta son:

1)      La cinética de grandes bólidos que se han incorporado al manto terrestre en función de su masa y del cuadrado de la velocidad relativa del choque, en cada evento.

2)      La cinética de rotación del núcleo sólido (que originalmente fue incluso muy superior a la del manto) y que unas épocas ha girado en el mismo sentido (como actualmente, creando un campo magnético con polo sur en las proximidades del Norte geográfico de aquella época), y en otras épocas en el sentido contrario (creando un campo magnético inverso al actual). A lo largo de la evolución geológica, el núcleo sólido ha cedido una pequeña parte de su fuerza viva generando el campo magnético terrestre (unos 1,188·10²⁸ julios), otra parte en restituir los desequilibrios internos producidos por impactos significativos (bólidos de tamaño superior a 50 km), y otra parte en forma de calor, hasta un total de unos 1,22·10³⁰ julios, en los 4500 Ma transcurridos desde el origen del planeta. Actualmente, además de mantener el campo magnético (que precisa 8,37·10¹⁰ julios/s, aproximadamente), compensa ligeramente el efecto de frenado de las mareas (con una aceleración de [+1,6 ±0,6]·10^-22 rad/s²).

            Evidentemente hay otros tipos de energía importantes, cuyo papel es más bien indirecto en el análisis de los procesos que estudia la UTI:

q       La radiación solar que aporta 1,794·10¹⁷ julios/s, y que es la responsable principal de los procesos de erosión, transporte y sedimentación tan importantes en  la historia geológica.

q       El calor interno cuyo flujo representa un total de 3,194·10¹³ julios/s, y cuya fuente son los rozamientos internos (a costa de la energía cinética de rotación de las diferentes capas) y la emisión de los materiales radiactivos; respecto a la aportación de los rozamientos internos, se puede estimar (según la UTI y de una forma aproximada) en 1,593·10¹³ julios/s, por lo que a la emisión radiactiva le corresponden 1,601·10¹³ julios/s, aproximadamente.

            ¿Por qué UTI? El concepto de unificación que se incluye en la denominación de la teoría (UTI=Unified Theoriy of Impacts) responde a la gran diferencia entre un impacto visto como fenómeno que introduce una notable fuerza viva en el manto terrestre y que altera el sistema de ejes de rotación núcleo – manto, respecto a la visión del impacto como simple causante de unos efectos físico químicos superficiales pero despreocupada del aspecto fundamental de  la colisión de dos cuerpos relativamente blandos y deformables. Se trata de la incorporación de la energía cinética del bólido al cuerpo receptor (la Tierra estructurada por capas de diferente comportamiento reológico, dos de ellas líquidas y una gaseosa), de la cual sólo una pequeña parte  (mínima si el impacto es grande) se transforma en calor y cambios físico-químicos. Mientras la actual teoría de los impactos se centra  exclusivamente en las grandes extinciones de especies vivas por alteraciones de la atmósfera terrestre, la UTI responde de la mayoría, sino todos, los procesos que, a lo largo de 4500 Ma, determinaron la configuración de la corteza terrestre y las singulares formaciones geológicas que el estudio y análisis de los registros fósiles pone en evidencia.

Entre tales procesos destacan: a) Los casi inmediatos desplazamientos de las aguas, con inundaciones de continentes y desecación de océanos (extinciones de especies, formación de puentes continentales); b) Las compresiones locales (plegamientos, orogenia) y expansiones locales (fracturas, formación de nueva corteza oceánica) de los primeros ajustes del geoide; c) La lenta vuelta de las aguas a las placas oceánicas no alteradas, con los consiguientes reajustes del geoide; d) Los ultra lentos reajustes finales que aún hoy se están produciendo (ver 3.4.a, b, c, y d).