Impactos sobre la Tierra

Ya saben ustedes que la hipótesis más aceptada hoy sobre la extinción masiva ocurrida hace 65 millones de años, a finales del Cretácico, se atribuye al impacto de un meteorito en el actual Golfo de México. El cráter, llamado Chicxulub, no es actualmente visible aunque se detecta con claridad analizando las anomalías gravitatorias de la zona, como podemos ver en la figura inferior, donde la costa de Yucatán está representada por la línea blanca.

Anomalías gravimétricas en la zona del cráter de Chicxulub

La Tierra, como cualquier otro planeta o satélite, está expuesta al impacto de meteoritos aunque la mayoría no son detectados y casi todos son de un tamaño demasiado pequeños como para atravesar la atmósfera y dejar cráteres reconocibles. Sólo de vez en cuando el impacto se debe a objetos grandes, de decenas de metros o más, que dejan una huella visible en la superficie. Por suerte, la historia reciente no tiene registro de ninguno de tamaño excesivo pero sí quedan huellas de impactos pasados bastante grandes. Los que se han encontrado están recogidos en una base de datos específica: la Earth Impact Database, donde, entre otros, aparece el probablemente más conocido: el cráter Barringer de Arizona, de 1200 m de diámetro y apenas 50000 años de edad:

Cráter Barringer (foto de la Encyclopedia of Science)

¿La EID tiene catalogados 176 cráteres. Este es un número muy conservador ya que sólo se incluyen aquellas estructuras que han sido identificadas con suficiente seguridad. Aparte de las mencionadas, otras muchas habrán sido borradas por la erosión o son ilocalizables por la vegetación (los existentes están preferentemente en zonas áridas). Lógicamente, unos dos tercios de los meteoritos habrán caído sobre el mar sin dejar más huella que un tsunami pero fue hace tiempo y no estábamos para verlo.

El mayor cráter que se ha localizado no es el de los dinosaurios sino el llamado Vredefort que está en Sudáfrica y mide 300 km de diámetro. Eso sí, es viejo y queda poco de él ya que el impacto fue hace unos 2000 millones de años (Ma) nada menos. La mejor forma de verlo es mediante las medidas gravimétricas (ver imágenes aquí). Le sigue el de Sudbury, en Canadá, con 250 km y 1850 Ma y luego tenemos el ya mencionado de Chicxulub, con 170 km y mucho más reciente: 65 Ma. Hay 27 cráteres de más de 30 km de diámetro.

La base de datos nos muestra, además de los listados y datos específicos, mapas con la distribución por continentes. Abajo tienen el de Europa:

Mapa de Earth Impact Database

Al hilo de esta cuestión, acabo de leer el libro de Walter Álvarez sobre la secuencia de descubrimientos que llevó a la localización del cráter de Chicxulub ("Tyrannosaurus rex y el cráter de la muerte", Drakontos). Hablaré otro día de este libro, muy interesante, pero hoy comentaré solamente que una de las cuestiones básicas es el problema de la datación absoluta. En el caso de Chicxulub, tenía que comprobarse si el acontecimiento era coetáneo con el límite K/T (Cretácico-Terciario) pero ese era un caso académico solamente. Desde un enfoque más general, muchos nos planteamos la pregunta ¿cuál es la probabilidad de que un meteorito grande choque con la Tierra?

Para responder a esto hay dos vías de análisis. La más directa no nos da probabilidades genéricas sino alarmas concretas: se trata de detectar y seguir la trayecvtoria de los objetos potencialmente peligrosos para prever su posible acercamiento a la Tierra. Se hace a través del Near Earth Object Program que actualmente tiene catalogados 6292 objetos de los cuales unos 1062 tienen un diámetro estimado de 1 km o más y 145 se han etiquetado como "asteroides potencialmente peligrosos" (PHA, Potentially Hazardous Asteriods). Para ser un PHA, el asteroide debe cumplir dos condiciones: que su órbita se corte con la nuestra a menos de 0.05 UA (unos 7.500.000 km) y que mida 150 m de diámetro o más.

La otra vía es analizar la frecuencia y antigüedad de los impactos para así estimar un valor de probabilidad de impacto. Personalmente creo que este ejercicio no es demasiado interesante ya que los eventos son independientes e infrecuentes por lo que decir que puede esperarse un impacto cada, por ejemplo, 70 millones de años, no da apenas información: el próximo puede estar al caer o no suceder en los próximos mil millones de años: el error asociado a la media es enorme debido al pequeño tamaño de muestra y a la incertidumbre en las dataciones.

A este respecto, se ha publicado hace muy poco un artículo donde se cuestionan las dataciones absolutas de muchos de los cráteres mencionados en el catálogo. Se titula An appraisal of the ages of terrestrial impact structures y según sus autores sólo 25 cráteres han sido datados con una incertidumbre inferior al 2%, la mayoría mediante técnicas de radioisótopos (U/Pb y 40Ar/39Ar). Del resto, 86 ni siquiera pueden considerarse datados. El caso de Chicxulub es de los buenos aunque su edad propuesta imicialmente de 64.98±0.05 ha sido revisada corrigiendo un error sistemático hasta llevarla a 65.81±0.14 Ma. También se consideran sólidamente datados los mencionados Vredeforty y Sudbury.

Ya puestos, recordemos que la extinción masiva del fin del Cretácico no fue la más importante de la historia de la Tierra, puesto que le corresponde a la ocurrida hace 251 Ma (Pérmico-Triásico). Se ha propuesto un impacto como causa de esta extinción pero las evidencias son indirectas y el posible cráter no se ha identificado aunque diferentes equipos los sitúan tanto en los mares del Norte de Australia como en la Antártida.

Para terminar ¿qué nos dice el Near Earth Object Program sobre los riesgos inmediatos? Por el momento pueden estar ustedes traquilos porque no hay nada previsto en el próximo siglo. El riesgo de impacto se expresa sintéticamente en la llamada escala Torino que va de 0 a 10. Los valores 8, 9 y 10 se aplican a impactos seguros y el valor depende del daño causado. Al día de hoy sólo hay un objeto por encima de cero, el llamado 2007 VK184, de unos 130 m de diámetro. El máximo acercamiento se producirá en algún momento entre los años 2048 y 2057. La probabilidad de impacto es, por suerte, de sólo 0.00034. Y no, no hay nada para el 2012 ni nada se está acercando desde los confines del Sistema Solar, eso sólo está en la imaginación de algunos apocalípticos.

El Expediente X de Kerala

Kerala, Sur de India,
25 de julio de 2001, 8:45 a.m.

Comienza a llover. Nada infrecuente, es verdad, pero en este caso la lluvia es roja. Además, algunos dicen que se ha oído un trueno o algo similar un poco antes del fenómeno, que se repitió con frecuencia decreciente durante casi un par de meses más. La lluvia coloreada se debe normalmente al arrastre de partículas en suspensión en la atmósfera y, como mucho, aparece como una curiosidad en los diarios. Estas lluvias, sin embargo, atrajeron la curiosidad de algunos investigadores locales que intentaron publicar sus extraños resultados al cabo de un par de años. Con escaso éxito, todo hay que decirlo.

Los protagonistas de mayor tamaño de este asunto son Godfrey Louis y A. Santhosh Kumar, ambos doctores en física en la Universidad de Kerala. Los dos investigadores analizaron muestras de la lluvia roja y propusieron algunas cosas sorprendentes: el color rojo era debido a unas estructuras muy similares a células que eran muy probablemente de origen extraterrestre y habían sido traídas por un meteorito que se había disgregado en la atmósfera. De ser así, se trataría de la primera evidencia sólida de vida extraterrestre y consecuentemente del mayor descubrimiento científico de la historia.

Imagen de las células en suspensión en el agua de la lluvia roja (fuente)

Los dos primeros artículos de Louis y Kumar son de finales del año 2003 y nunca fueron publicados en revistas científicas aunque pueden encontrarse en arXiv.org. Sus títulos son Cometary panspermia explains the red rain of Kerala y New biology of red rain extremophiles prove cometary panspermia y en el primero se dice lo siguiente:

• la lluvia contenía una enorme cantidad de células rojas de unos 5 micrómetros de diámetro
  
• la explosión que se oyó al comenzar la lluvia puede provenir de la desintegración de un meteorito
• lo cual apunta a que el origen de las células es extraterrestre y fueron transportadas por dicho meteorito
• dichas células podrían ser esporas de un microorganismo extremófilo
  

Los autores consideran imposible que las "células" estuvieran previamente en la atmósfera y fueran arrastradas por la lluvia y modelizan una posible trayectoria cometaria que encajaría (más o menos) con las lluvias observadas. Sus argumentos no son concluyentes pero no deja de ser un comienzo prometedor. Luego se ponen a analizar las famosas células lo que debería ser bastante más interesante. Sin embargo, su análisis es visual y los resultados que presentan son de pruebas sin interés biológico alguno. Nada concluyente hasta el momento.

El segundo trabajo, de apenas dos meses después, es mucho más espectacular ya que los autores afirman:

• que lo presente en la lluvia roja son esporas de microorganismos
• que son microorganismos quimiosintéticos
• que se desarrollan y se reproducen a 300 ºC en cualquier medio de cultivo
  
• que se dividen mediante un proceso especial de fisión
• que no tienen ADN
  

Según Louis y Kumar sus análisis con una prueba clara de que se trata de formas de vida diferentes de las presentes en la Tierra lo cual confirma la hipótesis de su origen extraterrestre. Ahora deberíamos preguntarnos ¿cómo es posible que estos resultados no se hayan publicado en Nature o Science y hayan quedado semiperdidos entre otros miles de artículos de arXiv?
La razón es simple: las pruebas no son lo suficientemente buenas. Por ejemplo, las que han hecho para el cultivo de los presuntos microorganismos no se atienen a ningún protocolo normal usado en microbiología y se detectan grandes lagunas en las explicaciones que, al final, dejan la sensacion de que no se ha verificado definitivamente nada de lo que se afirma.

Sin meternos en demasiados líos y dado que tienen ustedes los trabajos originales para hacer una consulta directa, diré que las dudas al respecto son muchas y serias. Por ejemplo, no se explica como se han recogido las muestras ni como se han conservado durante los años que duró la investigación. ¿Eran botellas estériles? ¿Poseen en el departamento de Física material y protocolos adecuados para la toma y conservación de muestras biológicas? ¿Hay garantía de que las muestras no estaban contaminadas? ¿Por qué no se contó con microbiólogos para las etapas de cultivo y pruebas biológicas? ¿Por qué no aparecen resultados de cultivos a temperaturas normales? ¿Cómo es que no se han hecho análisis con PCR que sí hu8nieran sido concluyentes?
Las dudas persisten dado que en su última publicación, ya en una revista científica, donde sintetizan los trabajos de 5 años, todo lo relativo a los cultivos, ciclos vitales, quimiosíntesis... ha desaparecido.
El artículo se publicó en Astrophysics and Space Science y se titula The red rain phenomenon and its possible extraterrestrial origin. Tienen una copia aquí.

¿Y qué dicen otros grupos que hayan analizado las muestras? Bueno, no parece que los autores hayan dado con facilidad muestras a grupos externos o tal vez no hayan tenido demanda, no sé. Aparte de artículos periodíscos, hay un informe de Thiruvananthapuram (India) que presenta resultados interesantes. Firmado por S. Sampath y colegas en el 2001 y titulado Colored Rain: A Report on the Phenomenon dice que las partículas en suspensión parecen esporas al microscopio óptico y que en el laboratorio de microbiología de Tropical Botanic Garden and Research Institute (TBGRI) se consiguió que germinaran en un medio de cultivo convencional y a temperatura ambiente. Lo que salió de ahí se identificó como una muy terrenal alga del género Trentepohlia. Esta alga es uno de los simbiontes de líquenes que son abundantes en esa zona de India por lo que los autores de este informe plantean que aunque el fenómeno es indudablemente extraño, la hipótesis de un origen local de las esporas es consecuente con los análisis. Tienen la foto del alga abajo:

Foto tomada de The Trentepohliales revisited

Afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias o, al menos, sólidas. No es el caso. Incluso algunas de las explicaciones que Louis y Kumar presentan a favor de su hipótesis son poco convincentes. Por ejemplo, nadie vió o detectó el meteorito ni está verificado el supuesto "trueno" antes de la primera lluvia. Pero incluso aunque el meteorito fuera real no es lógico que las lluvias rojas duraran dos meses y sobre una zona tan limitada geográficamente sino que deberían haberse extendido sobre un área muchísimo más amplia.
Como conclusión: la panspermia sigue siendo una hipótesis sobre el origen de la vida sobre la Tierra. No es imposible ni absurda pero no hay la más mínima prueba de que haya ocurrido alguna vez y la lluvia de Kerala no ha aportado nada a favor de esa hipótesis. Otra vez será.

[Breves] Rabinos contra la gripe A

Hay un par de formas de enfrentarse a la gripe A, esencialmente vacunas (aún en fase de desarrollo) y antivirales (genéricos y de eficacia limitada). Los rabinos de Israel poseen una "tercera vía" y han decidido actuar. Vean el video (apenas 45 segundos) porque el espectáculo es difícil de describir, casi se ve a los virus deshacerse en el aire a golpe de trompeta. Atentos a las estadísticas de afectados en Israel en los próximos días porque, supongo, el efecto será inmediato.

Un virus erradicado reaparece en Nigeria

En 1999, la Global Polio Eradication Initiative anunció la erradicación del tipo 2 de virus de la poliomielitis, uno de los tres serotipos existentes. De este virus sólo quedaron muestras en algunos laboratorios y la lucha se centró en los tipos 1 y 3 mediante vacunas monovalentes específicas.

Recordemos que la poliomielitis es una enfermedad que afecta sobre todo a niños menores de 5 años a los que paraliza al invadir su sistema nervioso y destruir las neuronas motoras. La parálisis es irreversible ya que esas neuronas no se regeneran y es mortal si afecta a los músculos que permiten la respiración (entre el 5 y el 10% de los casos).

Actualmente, la polio se considera endémica en 4 países: Afganistán, Nigeria, India y Pakistán, con casos importados en otra docena de países asiáticos y africanos.

Las campañas de vacunación han sido globalmente un éxito ya que la incidencia de la polio se ha reducido en más del 99% desde el inicio de las vacunaciones hace unos 20 años. Hasta entonces, la enfermedad paralizaba a unos 350000 niños al año. El pasado año 2008 ese número fue de unos 1700 en todo el mundo; en 2009 llevamos unos 770.

Sin embargo, 10 años después de la erradicación del poliovirus tipo 2, este ha reaparecido en el Norte de Nigeria con unos 130 casos detectados. Su origen no es “natural” sino que procede del virus atenuado presente en algunas vacunas orales (OPV, oral polio vaccines). El fenómeno de los VDPV (vaccine-derived polio virus) no es nuevo y se ha detectado ocasionalmente en zonas con bajo nivel de vacunación pero es la primera vez que se “resucita” al extinto tipo 2. Lamentablemente, este nuevo VDPV no sólo es capaz de producir la enfermedad sino también de transmitirse de persona a persona.

El riesgo de recirculación de los virus atenuados de las vacunas se ha asumido hasta el presente porque los casos que provocan son mínimos comparados con el efecto global de la vacunación. Tanto es así que se ha descartado usar otro tipo de vacuna llamada IPV donde los virus están muertos y no son, por tanto, susceptibles de mutar, reactivarse y propagarse. El caso es que la IPV debe ser inyectada por personal con formación sanitaria mientras que la OPV se toma por vía oral, sin mayores preocupaciones sobre jeringuillas, agujas, esterilización… algo importante en las condiciones ambientales y sanitarias de los países afectados.

Dado que la polio no tiene tratamiento, la solución será la intensificación de las vacunaciones en las zonas afectadas. Para ello podrán usarse las vacunas trivalentes, efectivas contra los tres tipos de virus, y adaptadas al nuevo patógeno tipo 2. El uso de estas vacunas ha sido cada vez menor debido a que las monovalentes (contra un tipo único de virus) son significativamente más efectivas. Habrá que dar marcha atrás.

Administración de la OPV (de la Global Polio Eradication Initiative)

[Fotos] Valdediós

San Salvador de Valdediós.

He decidido hacer una cuenta en Flickr y organizar las fotos allá, supongo que era inevitable. Esta es de la Iglesia de San Salvador pero hay alguna más de mi periplo de ayer.

Experimentando con HDR

HDR significa High dynamic range y es una técnica fotográfica que lo mismo puede dar buenos resultados que generar auténticos monumentos al mal gusto. Hay mucha información en internet y yo no estoy, ni de lejos, capacitado para dar lecciones por lo que me limitaré a contarles lo esencial. La idea es que una cámara digital no consigue, por puras limitaciones físicas, registrar adecuadamente todo el rango de reflectancia de una escena con fuertes contrastes de iluminación. Supongamos un interior más bien oscuro donde hay una ventana al exterior. Elegimos un diafragma y jugamos con el tiempo de exposición. Podemos elegir una exposición larga para que nos salga bien el interior poco iluminado pero en este caso la ventana quedará saturada y sin ningún detalle. O bien, elegimos una exposición más corta para evitar ese desagradable efecto pero entonces el interior apenas se adivinará entre las sombras.
Una solución a este problema es tomar varias fotografías con exposiciones diferentes: una sobreexpuesta, una equililbrada y una subexpuesta. En la primera quedarán más o menos bien las sombras, en la segunda los medios tonos y en la tercera las luces.
La técnica HDR es fundir las tres tomas de forma que tengamos lo mejor de todas: las sombras de una, las luces de otra y los medios tonos de la tercera.

El caso es que en este mes de vacaciones que pasaré en Asturias me apetecía experimentar un poco esta y otras técnicas que nunca he usado. Hoy por la tarde me acerqué a uno de los monumentos prerrománicos de Asturias, la Iglesia de Santa Cristina de Lena. Ha sido un día gris, de luz difusa y con algo de bruma. Los resultados del experimento están abajo, a ver si les gustan. Cuando echen un vistazo por ahí verán que la técnica HDR puede dar resultados espectaculares pero en este caso yo perseguía más conseguir una foto que reflejara el objeto en cuestión perdiendo poca información en las iluminaciones extremas: menos espectáculo pero tal vez más realismo. Lógicamente hace falta un trípode sólido porque los tres (o más) fotogramas deben encajar entre sí. Fijado el trípode y elegido el encuadre sólo hace falta medir la luz y tomar la primera imagen. Luego se subexpone y sobreexpone 1.5 diafragmas para las dos siguientes consiguiendo así un efecto no demasiado escandaloso.
Como curiosidad, verán que 4 de las imágenes presentan una distorsión bastante evidente lo cual es debido a que la falta de sitio, incluso en el exterior, me obligó a usar un objetivo de 10 mm de distancia focal. La otra está tomada algo más lejos con un zoom más convencional. La fusión la hice con la versión de prueba de Photomatix.
Aquí he subido imágenes reducidas, aunque pulsando sobre ellas se amplían bastante. Si quieren, pueden descargarlas al tamaño original (1 Mb cada una más o menos) en el enlace de Wikimedia Commons relativo a la Iglesia de Santa Cristina de Lena. o en el álbum de Facebook.