El iridio y los dinosaurios.

A las 13:45 horas del 21 de junio de 1978, Helen introdujo la muestra en el detector y activó la fuente de neutrones. No tardó Frank en aparecer por el laboratorio, después de todo era un favor que un amigo suyo había pedido para su hijo. A los 224 minutos de iniciado el experimento decidieron parar. Algo no iba bien, o el detector se había descalibrado o había una contaminación en la muestra o algo raro ocurría, allí había una cantidad de iridio inconcebiblemente alta.

Helen y Frank repasaron todo el dispositivo. Aunque el análisis por activación neutrónica lo habían descubierto Hevesy y Levi allá por 1936, eran ellos lo que lo habían elevado a la categoría de herramienta útil para la detección de trazas de elementos. El principio era sencillo: los neutrones bombardean los núcleos de los elementos presentes, creándose isótopos radioactivos; como se conoce cómo se desintegra cada uno de éstos, el análisis del espectro de las radiaciones emitidas te permite saber qué concentraciones de qué elementos hay, independientemente de la estructura química en la que participen. Una medida limpia y precisa, pero un dispositivo experimental extremadamente sensible. Helen y Frank lo comprobaron todo al estilo de Frank: tres veces cada uno por separado y después otra más los dos juntos. El aparato estaba bien.

Luis y Walter Álvarez en Umbría (Italia)

Helen y Frank repasaron las notas que tomó Frank cuando su amigo y colega en Berkeley Luis y el hijo de éste, Walter, le llevaron la muestra hacía ocho meses ya. Se trataba de una muestra de arcilla que Walter, que era un geólogo interesado en la evolución de la cuenca del Mediterráneo, había tomado en una garganta de Umbría, en Italia. La capa de arcilla de sólo un centímetro de espesor se encontraba al parecer entre dos capas de caliza. Averiguar el porqué existía esa capa de arcilla era importante pues tenía una edad de 65,5 millones de años y correspondía a la transición entre el Cretácico y el Paleógeno y esto era de alguna manera relevante para Walter.

Luis había expuesto una hipótesis, digna de su genio, para averiguar cuánto tiempo había tardado esa capa en formarse: el iridio es un elemento químico pesado, que se forma en el corazón de las estrellas que explotan en forma de supernova (proceso r de nucleosíntesis); son estas explosiones las que lo diseminan por el universo. De esa forma estaba presente en los materiales que formaron la Tierra original, pero al ser tan pesado acompañó al hierro hacia el interior del planeta (el iridio es un elemento siderófilo), con lo que en la corteza hay muy poco, de hecho es uno de los elementos químicos menos abundantes en la corteza terrestre: por cada gramo de iridio hay 10 de platino ó 40 de oro. Sin embargo, la Tierra se ve bombardeada cada año por cantidades conocidas de polvo proveniente del espacio exterior (esférulas cósmicas) que contienen unas proporciones de iridio mayores que las de la corteza terrestre. Si sabes cuánto iridio tiene la muestra por encima de lo normal puedes calcular cuantos años tardó esa capa en formarse, si tenía mucho habría empleado muchos años y si poco, pocos años, concluía Luis.

Tras repasar sus notas, Helen y Frank volvieron a medir a lo largo de los siguientes días en varias ocasiones y los resultados eran consistentes : la cantidad de iridio era enorme, 30 veces más que el entorno. Frank decidió comunicar sus resultados a Luis y Walter. Aunque Luis lo empezaba a ver claro, tras mucho meditar decidieron analizar muestras de la misma capa que aparecía en Dinamarca y Nueva Zelanda. Obtuvieron 160 y 20 veces, respectivamente, la cantidad de iridio del entorno. Ya no cabía duda. Publicaron sus resultados en Science.

Hace 65 millones de años un asteroide de aproximadamente 10 kilómetros de diámetro impactó contra la Tierra. Unas 60 veces la masa del asteroide se proyectó a la atmósfera en forma de polvo de roca, una parte del cual se mantendría en la atmósfera varios años distribuyéndose por todo el globo, y llevando consigo el iridio. La oscuridad resultante eliminaría buena parte de la fotosíntesis con las consecuencias previsibles para la fauna del planeta, dinosaurios incluidos. El polvo terminaría depositándose en una fina capa rica en iridio de menos de un centímetro de espesor. Luis y Walter Álvarez junto a Frank Asaro y Helen Michel, un físico, un geólogo y dos químicos, acababan de dar la explicación más convincente a la extinción masiva del Cretácico-Terciario.

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la II Edición del Carnaval de Geología que organiza GeoCastAway, en la XX Edición del Carnaval de la Física que alberga Resistencia Numantina y en V Edición del Carnaval de Química que acoge Scientia.

Referencia:

Alvarez LW, Alvarez W, Asaro F, & Michel HV (1980). Extraterrestrial cause for the cretaceous-tertiary extinction. Science (New York, N.Y.), 208 (4448), 1095-108 PMID: 17783054