Pruebas de un «sistema solar caótico», a partir de rocas halladas en Colorado
23/2/2017 de University of Wisconsin–Madison / Nature
Capas alternas de arcilla compacta y caliza cerca de Big Bend, Texas, características de roca depositada en el fondo de un océano poco profundo durante el periodo cretácico. La roca contiene pruebas geológicas definitivas de que los planetas del sistema solar se comportaban de modo diferente al aceptado habitualmente de que giran como un mecanismo de relojería casi periódico. Crédito: Bradley Sageman.
Sondeando un pastel de milhojas de roca sedimentaria de 900 millones de años de edad en Colorado, un equipo de científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison y de la Universidad Northwestern ha hallado pruebas que confirman una teoría sobre cómo se comportaban los planetas de nuestro Sistema Solar en sus órbitas alrededor del Sol.
El descubrimiento es importante porque proporciona la primera prueba firme de lo que los científicos llaman el «sistema solar caótico», una teoría propuesta en 1989 para explicar las pequeñas variaciones en las condiciones actuales del sistema solar. Estos cambios, que se han producido a lo largo de muchos millones de años, provocan grandes cambios en el clima de nuestro planeta, cambios que se ven reflejados en las rocas que registran la historia de la Tierra.
Utilizando pruebas obtenidas en capas alternantes de caliza y arcilla compacta depositadas a lo largo de millones de años en una vía marítima poco profunda norteamericana, la Formación Niobrara, el profesor Stephen Meyers (University of Wisconsin–Madison) y el profesor Brad Sageman (Northwestern University) descubrieron la señal, de 87 millones de años de antigüedad, de una «transición de resonancia» entre Marte y la Tierra. Una transición de resonancia es la consecuencia del «efecto mariposa» en la teoría del caos. Se basa en la idea de que cambios pequeños en las condiciones iniciales de un sistema no lineal pueden tener efectos grandes con el paso del tiempo.
En el contexto del sistema solar, el fenómeno se produce cuando dos cuerpos en órbita se atraen periódicamente, tal como ocurre cuando un planeta pasa relativamente cerca de otro en sus respectivas órbitas. Estas interacciones pequeñas pero regulares sobre la órbita de un planeta pueden causar cambios grandes en la posición y en la orientación de un planeta sobre su eje respecto al Sol y, en consecuencia, cambiar la cantidad de radiación solar que recibe en una región determinada. Dónde y cuánta radiación solar recibe un planeta es un factor clave en el clima.
«La Formación Niobrara exhibe un pronunciado depósito rítmico de capas debido a cambios en la abundancia relativa de arcilla y carbonato de calcio», señala Meyers, quien emplea ciclos astronómicos para medir el tiempo geológico. «El origen de la arcilla (depositada en forma de arcilla compacta) es la erosión de la superficie terrestre y el aporte de arcilla a la vía marítima desde ríos. El origen del carbonato de calcio (caliza) son las conchas de organismos, principalmente microscópicos, que vivían en la columna de agua». «El cambio climático influye en la deposición relativa de arcilla frente a la de carbonato de calcio, quedando así registrado el fenómeno astronómico con este proceso. Por ejemplo, imagine un clima muy húmedo y cálido que introduce arcilla en la vía marítima a través de los ríos, produciendo una roca rica en arcilla, alternando con un clima más seco y frío que aporta menos arcilla a la vía marítima y produce rocas ricas en carbonato de calcio o caliza».
