¿Tuvo anillos la Tierra? El misterio del halo de asteroides del Ordovícico

En septiembre de 2024, un equipo de la Universidad Monash propuso que la Tierra tuvo un sistema de anillos parecido al de Saturno durante el periodo Ordovícico, hace unos 466 millones de años. Esto es lo que las pruebas demuestran y lo que no.

En la cantera de Thorsberg, entre las suaves ondulaciones de las tierras de labranza del sur de Suecia, los canteros llevan más de un siglo trabajando el mismo banco de caliza rosada de 470 millones de años. Parten la roca en baldosas. A veces, incrustado en la losa como una huella dactilar estampada en arcilla, aparece un meteorito: aplanado, meteorizado, más pequeño que un puño. En dos décadas, los trabajadores de la cantera han sacado más de un centenar de la Caliza de Komstad y se los han entregado a Birger Schmitz, geólogo de la Universidad de Lund que ha dedicado su carrera a los meteoritos fósiles del Ordovícico.

Schmitz disuelve las rocas en ácido. Lo que sobrevive es cromita, un óxido de hierro y cromo casi indestructible, el esmalte dental del cosmos. Al microscopio, cada grano destella con un rojo mate de metal pavonado. La química de la cromita le cuenta, una y otra vez, la misma historia: condrita ordinaria L. Una clase de meteorito común, sucia y pobre en hierro, que hoy representa aproximadamente un tercio de las caídas. Pero en la caliza depositada durante el Ordovícico medio, la cromita de condrita L es entre dos y tres órdenes de magnitud más abundante que en cualquier otra roca de la Tierra.

Desde hace treinta años, Schmitz y sus colegas sostienen que esta es la firma química de una única catástrofe en el cinturón de asteroides. Su artículo de 2019 en Science Advances lo describe sin rodeos: «la fragmentación del cuerpo progenitor de las condritas L (LCPB; diámetro, ~150 km) en el cinturón de asteroides, la mayor fragmentación documentada de los últimos 3.000 millones de años». Las edades de exposición a los rayos cósmicos de los meteoritos suecos, medidas átomo a átomo por Philipp Heck, Matthias Meier y sus colegas, se agrupan en torno a apenas unos cientos de miles de años. Es un tiempo extraordinariamente corto para escombros del cinturón de asteroides. Hoy, los fragmentos suelen pasar decenas de millones de años a la deriva por el Sistema Solar interior, absorbiendo rayos cósmicos, antes de que el azar los haga caer. Estas rocas cayeron casi en el mismo instante en que quedaron libres.

Esa anomalía lleva una generación en la bibliografía científica, picando en silencio.

En septiembre de 2024, otro geólogo propuso otro culpable. Andrew Tomkins, científico planetario y petrólogo de la Universidad Monash, en Melbourne, llevaba tiempo dándole vueltas a una pregunta que no lo dejaba tranquilo. ¿Por qué, cuando situaba los cráteres ordovícicos en un globo reconstruido con las posiciones de los continentes en aquella época, todos y cada uno de ellos quedaban sobre el ecuador o cerca de él?

Tomkins, junto con Erin Martin y Peter Cawood, todos ellos de la Escuela de Tierra, Atmósfera y Medio Ambiente de Monash, publicó la respuesta en Earth and Planetary Science Letters, volumen 646, artículo 118991, en línea el 12 de septiembre de 2024. El artículo ocupa quince páginas, con cuatro figuras y una tabla complementaria. Sostiene, con la sintaxis cuidadosa de quien sabe que está diciendo algo extraordinario, que el cuerpo progenitor de las condritas L no tuvo por qué quedar reducido a polvo por un impacto lejano en el cinturón de asteroides. Le bastó con acercarse, una sola vez, demasiado a la Tierra.

Y entonces la Tierra, durante un breve tiempo, lució anillos.

La anomalía: 21 cráteres, un solo ecuador

El caso empieza con una lista.

Tomkins, Martin y Cawood recopilaron todas las estructuras de impacto terrestres confirmadas cuya edad coincide con el llamado pico de impactos del Ordovícico: el intervalo de unos 40 millones de años, aproximadamente entre hace 466 y 425 millones de años, en el que tanto los cráteres como la cromita meteorítica de las calizas marinas aumentan entre uno y dos órdenes de magnitud. La lista es corta y bien conocida por la reducida comunidad de especialistas en estratigrafía de impactos: 21 estructuras repartidas por cuatro continentes antiguos.

En lo que hoy es Suecia, el cráter de Lockne, de 458 millones de años, un impacto marino conservado bajo el bosque boreal de Jämtland, donde el basamento cristalino desnudado y un reborde de eyecta de 50 metros descansan sobre la antigua penillanura, y su compañero Målingen, con el que forma el doblete Lockne–Målingen. En otros puntos de Suecia, Tvären en Södermanland, Hummeln en Småland y Granby en Uppland. Al otro lado del Báltico, en Estonia, Kärdla. En Ucrania, Ilyinets. Al otro lado del Atlántico, Canadá aporta siete: Brent en Ontario, Slate Islands en el lago Superior, Charlevoix, East Clearwater, Tunnunik, Pilot y La Moinerie. El interior de Estados Unidos contribuye con Decorah en Iowa, Rock Elm en Wisconsin, Calvin en Míchigan, Glasford en Illinois y Ames en Oklahoma. Y en el interior remoto de Australia, Lawn Hill.

Ese es el inventario completo. La tectónica de placas ha barajado estos lugares a lo largo de quinientos millones de años; hoy aparecen salpicados por el hemisferio norte, de Estocolmo a Saskatchewan, más un caso aislado en Queensland. Pero la roca bajo cada cráter registra dónde estaba cuando el cielo se vino abajo.

El equipo de Monash pasó cada emplazamiento por seis reconstrucciones independientes de tectónica de placas, entre ellas el modelo MER21, para recuperar las paleolatitudes en el momento del impacto. Los 21 cráteres, en todos los modelos, quedan a menos de 30 grados del ecuador ordovícico. La mayoría se agrupa a menos de 20 grados.

La pregunta obvia es si ese patrón refleja simplemente dónde ha sobrevivido la roca. La corteza continental no está repartida de forma simétrica por latitudes, y no puedes encontrar un cráter en un fondo oceánico que fue subducido hace mucho tiempo. Tomkins y Martin elaboraron, con un sistema de información geográfica, un inventario de todos los cratones estables anteriores al Ordovícico medio —el de Yilgarn, el de África Occidental, el Slave, Báltica, partes de la plataforma siberiana—, excluyendo el terreno que más tarde quedó sepultado bajo sedimentos, raspado por el hielo, erosionado o retorcido por la tectónica. Lo que quedaba, razonaron, era la superficie en la que todavía podría leerse un cráter.

Aproximadamente el 70 % de esa superficie quedaba fuera de la franja ecuatorial. Alrededor del 30 % estaba a menos de 30 grados del ecuador. Si los impactos de asteroides durante el Ordovícico hubieran llegado al azar desde cualquier dirección del espacio, como ocurre hoy, como se observa en la Luna, en Mercurio o en Marte, los cráteres deberían aparecer allí donde estuviera la corteza capaz de conservarlos. Deberían ser más del doble de frecuentes en latitudes altas que cerca del ecuador.

No hay ni uno.

El equipo de Monash aplicó una prueba binomial. La probabilidad de obtener 21 cráteres seguidos que caigan todos dentro de la franja ecuatorial del 30 % resulta ser de aproximadamente 4 × 10⁻⁸. En su resumen para el congreso de 2025 de la Meteoritical Society, los autores reformulan el resultado en lenguaje llano: «Nuestro cálculo de probabilidad binomial indica que es muy improbable que la distribución de cráteres observada la produjeran bólidos en órbitas procedentes directamente del cinturón de asteroides (siendo conservadores, la probabilidad es de 1 entre 25 millones)».

Tomkins, en declaraciones a Taylor Nicioli, de la CNN, en noviembre de 2024, lo dijo de forma más directa: «Estadísticamente, es inusual obtener 21 cráteres, todos relativamente cerca del ecuador. No debería ocurrir. Deberían estar distribuidos al azar». Le gusta la analogía de una moneda de tres caras: imagina que existiera algo así; la probabilidad de sacar cruz 21 veces seguidas es la probabilidad de que esta distribución de cráteres surja por azar.

Tomkins, en un artículo firmado por él mismo en The Conversation el 16 de septiembre de 2024, se mostró cauto pero directo:

«En circunstancias normales, los asteroides que chocan contra la Tierra pueden impactar en cualquier latitud, al azar, como vemos en los cráteres de la Luna, Marte y Mercurio. Así que es extremadamente improbable que los 21 cráteres de este periodo se formaran cerca del ecuador si no estuvieran relacionados entre sí».

Queda además un cabo suelto. En un artículo de 2022 en Earth and Planetary Science Letters, Anthony Lagain y sus colegas compararon los registros de cráteres de impacto de la Tierra, la Luna y Marte a lo largo de los últimos 600 millones de años. Solo encontraron el pico ordovícico en la Tierra. Como escribieron: «La ausencia de esa señal en el registro de cráteres lunar y marciano plantea interrogantes sobre el aumento cualitativo observado en la Tierra». La interpretación del propio Lagain era que esa anomalía exclusiva de la Tierra es un sesgo de conservación: los cráteres ordovícicos ecuatoriales resultan sobrevivir mejor que los polares, lo que distorsiona el registro. Tomkins invierte la interpretación: no es un sesgo de conservación, sino un anillo real. Fuera lo que fuese lo que produjo el pico ordovícico, no acribilló el Sistema Solar interior. Solo la tomó con nuestro planeta.

Este es el gancho empírico del que pende toda la hipótesis del anillo. Todo lo demás en el artículo es un intento de explicar esa probabilidad.

El pico de condritas L y un misterio silencioso en la caliza sueca

La lista de cráteres es una de las dos anomalías en las que se apoya el artículo de Monash. La otra es la cromita.

A finales de la década de 1980, Schmitz y sus colegas de Lund empezaron a fijarse en los meteoritos fósiles de la Caliza de Komstad en Kinnekulle y en Thorsberg. Se pusieron a buscarlos de forma sistemática, disolviendo kilo tras kilo de la misma piedra rosada en ácido clorhídrico y fluorhídrico. El carbonato desaparecía. Lo que quedaba, separado del residuo con el tamiz, eran granos de cromita. Cada uno era un superviviente, del tamaño de un grano de arena, del proyectil que se había vaporizado al impactar en una cuenca marina situada a un tercio de vuelta del océano Iapetus.

Su química era inconfundible. La cromita de las condritas L tiene una proporción característica de titanio, vanadio, magnesio y zinc, distinta de la de la cromita formada en el manto terrestre o en otras clases de meteoritos. En 2003, Schmitz ya podía demostrar que la caliza sueca depositada hace aproximadamente entre 466 y 467 millones de años contenía entre 100 y 1.000 veces más cromita de condrita L por kilogramo que los carbonatos marinos más recientes. El flujo de polvo extraterrestre hacia la Tierra se había disparado, se había mantenido y después había ido disminuyendo muy lentamente.

En 2017, Anders Lindskog y sus colegas de Lund afinaron la cronología. La datación de alta precisión por uranio-plomo de circones de un nivel de cenizas situado dentro del intervalo con meteoritos dio 467,50 ± 0,28 Ma; combinándola con las edades de exposición a los rayos cósmicos de los propios meteoritos, situaron la fragmentación del cuerpo progenitor de las condritas L hace 468,0 ± 0,3 millones de años. Un nuevo análisis de 2020, realizado por Shiyong Liao y sus colegas con nuevos perfiles de helio-3 y dataciones adicionales de circones, rebajó la edad de la fragmentación a 465,76 ± 0,30 Ma. El artículo de Tomkins adopta la cifra de Liao. La diferencia de dos a tres millones de años entre las cronologías de Lindskog y de Liao es un debate abierto en la geocronología del Ordovícico medio, no una cronología zanjada.

En el esquema establecido, el origen fue una colisión en el cinturón de asteroides: un cuerpo progenitor de unos 150 kilómetros reventado por otro asteroide, que dispersó fragmentos en órbitas caóticas que se fueron filtrando poco a poco hacia el Sistema Solar interior. Es el modelo que Schmitz y sus colaboradores (entre ellos Heck, Meier, Alwmark, Bottke y otros) llevan dos décadas perfeccionando. Las edades de exposición a los rayos cósmicos, muy cortas, de los meteoritos fósiles —de apenas unos cientos de miles de años a alrededor de un millón— se interpretaron como señal de que la Tierra recibió la primera lluvia, antes de que los fragmentos tuvieran tiempo de dispersarse.

Tomkins respeta todo eso. Solo sostiene que el lugar de la colisión es el equivocado.

Si un cuerpo se hubiera fragmentado en el cinturón principal, sus fragmentos llegarían a la Tierra en órbitas heliocéntricas con inclinaciones respecto a la eclíptica en un rango aproximadamente igual al del progenitor. Algunos entrarían con mucha pendiente y otros con poca, pero al adentrarse en el pozo gravitatorio de la Tierra sus inclinaciones se vuelven aleatorias. Los escombros del cinturón de asteroides impactan contra la Tierra, la Luna y Marte sin preferencia por ninguna latitud. El registro de cráteres lunar lo confirma, y el marciano también. El resultado de Lagain et al. de 2022 —ningún pico ordovícico en la Luna ni en Marte— es, para Tomkins, la pista que lo corrobora. Lo que produjo los cráteres terrestres estaba confinado a las inmediaciones de la Tierra.

Y luego está Lockne. En 2007, Carl Alwmark y Schmitz describieron, en Earth and Planetary Science Letters, más de 75 granos de cromita extraterrestre por kilogramo de brecha de resurgencia en este cráter del centro de Suecia. La composición de la cromita vinculó sin ambigüedad el proyectil a la familia de las condritas L. Trabajos posteriores —isótopos de oxígeno en la cromita, análisis de gases nobles en granos individuales— lo confirmaron. Lockne es el único cráter ordovícico de la Tierra cuyo proyectil se ha identificado químicamente. Es una condrita L.

Si el proyectil de Lockne es una condrita L, y la firma de la cromita del pico de impactos es de condrita L, y los 21 cráteres se agrupan en el ecuador, la historia más sencilla es un solo cuerpo de origen, un solo episodio, una sola reserva de escombros. Lo que sostiene el equipo de Monash es que esa reserva estaba en órbita alrededor de la Tierra.

El límite de Roche y la receta de un anillo

Los anillos de un planeta no tienen nada de exótico. Son el resultado por defecto cada vez que un objeto autogravitante —una luna, un cometa, un asteroide de tipo pila de escombros— se adentra en una frontera invisible llamada límite de Roche, por el astrónomo francés del siglo XIX Édouard Roche, que fue el primero en calcularla. Dentro de esa frontera, el estiramiento de marea que ejerce el planeta supera la propia autogravedad del cuerpo. El cuerpo se desintegra a lo largo de su eje mayor. Los fragmentos, que siguen moviéndose aproximadamente en la misma órbita, se extienden hasta formar un disco ecuatorial aplanado.

Para un asteroide sin cohesión, de tipo pila de escombros, que se acerque a la Tierra, el límite de Roche exterior se sitúa a unos 15.800 kilómetros sobre la superficie, muy por debajo de los 35.786 kilómetros de altitud de la órbita geoestacionaria. Un cuerpo que vague por esa región con la trayectoria equivocada no tiene una segunda oportunidad.

Lo hemos visto ocurrir.

El 7 de julio de 1992, el cometa Shoemaker–Levy 9 pasó a poco más de 40.000 kilómetros por encima de las nubes de Júpiter, una distancia menor que el radio del planeta, de 70.000 kilómetros, y quedó despedazado en al menos 21 fragmentos. Carolyn y Eugene Shoemaker y David Levy descubrieron el cometa fragmentado en marzo del año siguiente, en Palomar; a partir de mayo de 1993, los cálculos orbitales predijeron que la cadena de núcleos chocaría contra Júpiter en julio de 1994. Y así fue, entre el 16 y el 22 de julio: se estrellaron contra el hemisferio sur a unos 60 kilómetros por segundo y dejaron en la capa de nubes cicatrices oscuras más grandes que la Gran Mancha Roja. El telescopio espacial Hubble y todos los instrumentos terrestres que podían ver Júpiter lo presenciaron en tiempo real.

Lo que demostró el Shoemaker–Levy 9 es que un cuerpo de cohesión interna modesta no necesita ser una luna para desintegrarse en una aproximación cercana. Una pila de escombros, grava unida por débiles enlaces de tracción, se fragmenta con facilidad. Hoy se cree que la mayoría de los asteroides de más de unos cientos de metros son pilas de escombros. Son presa fácil para las mareas de un planeta.

Para Tomkins, el cuadro es sencillo a grandes rasgos. Un cuerpo progenitor, quizá ya maltrecho por una colisión anterior en el cinturón, derivó hacia una órbita que cruzaba la de la Tierra. Su inclinación, por la razón que fuera —una resonancia previa con Júpiter, un encuentro fortuito—, era baja. En uno de sus pasos, quizá hace 466 millones de años, se adentró rozando en el límite de Roche de la Tierra. El cálculo del equipo, basado en el tamaño de las reservas de escombros necesarias para sostener el pico de impactos, apunta a un diámetro original de 10,5 a 12,5 kilómetros: lo bastante grande para alimentar el sistema durante decenas de millones de años y lo bastante pequeño para que resulte plausible que se desintegrara en un único encuentro.

Lo que siguió, en palabras del propio Tomkins en The Conversation:

«Cuando un cuerpo pequeño (como un asteroide) pasa cerca de un cuerpo grande (como un planeta), la gravedad lo estira. Si se acerca lo suficiente (dentro de una distancia llamada límite de Roche), el cuerpo pequeño se romperá en muchísimos fragmentos diminutos y en un pequeño número de fragmentos más grandes. Todos esos fragmentos chocarán y se empujarán unos a otros, y poco a poco evolucionarán hasta formar un anillo de escombros que orbita alrededor del ecuador del cuerpo mayor. Con el tiempo, el material del anillo caerá sobre el cuerpo mayor, donde los fragmentos más grandes formarán cráteres de impacto. Estos cráteres se situarán cerca del ecuador».

La geometría ecuatorial se deriva de un principio físico que también obedecen todos los gigantes gaseosos del Sistema Solar. La Tierra se abomba en el ecuador porque gira. Ese abombamiento crea un gradiente en el campo gravitatorio que, en unas pocas órbitas, arrastra cualquier anillo inclinado hacia el plano ecuatorial. Los anillos de Saturno, los de Júpiter y los de Urano y Neptuno comparten esta geometría. Un disco de escombros nacido de un asteroide desintegrado por las mareas se habría circularizado en el plano ecuatorial en cuestión de miles de años.

A partir de ahí, el lento desgaste. Las partículas de un anillo de escombros intercambian cantidad de movimiento continuamente mediante pequeñas colisiones y mediante resonancias con el Sol y la Luna. Algunas salen despedidas hacia fuera y escapan. La mayoría pierde energía y deriva hacia dentro. Al atravesar la alta atmósfera, se ablacionan o arden. Los fragmentos más grandes sobreviven a la entrada y abren cráteres en la superficie, preferentemente en la corteza continental que en ese momento se encuentre bajo el ecuador. El equipo de Monash calcula que el anillo persistió entre 20 y 40 millones de años antes de que cayeran sus últimos restos.

Esa es la escala temporal que encaja tanto con la duración del pico de impactos del Ordovícico como con la lenta disminución de la cromita de condrita L en las calizas marinas. En el planteamiento de Tomkins, el pico no es un flujo procedente del cinturón de asteroides, sino una lluvia desde arriba: material que había quedado aparcado, brevemente en términos geológicos, en una órbita terrestre baja.

El análogo marciano da a la hipótesis otro punto de apoyo. Según la NASA, Fobos, la luna interior de Marte, se acerca en espiral al planeta a razón de unos 1,8 centímetros al año, aproximadamente seis pies por siglo. La mayoría de los modelos sitúan su desintegración, al alcanzar el límite de Roche fluido, dentro de entre 30 y 50 millones de años. El trabajo de 2017 de Andrew Hesselbrock y David Minton, de la Universidad Purdue, sostenía que Marte quizá haya pasado ya por entre tres y siete ciclos de luna–anillo–luna a lo largo de su historia, cada generación más pequeña que la anterior; los escombros de esos ciclos, al llover sobre el ecuador marciano, explicarían unos enigmáticos depósitos sedimentarios ecuatoriales que han desconcertado a los geólogos que estudian Marte desde los orbitadores.

Vincent Eke, profesor titular del Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, no participó en el estudio de Monash, pero declaró a la CNN que el artículo «presenta una idea atractiva que relaciona varios misterios». Sobre el paralelismo con Marte, añadió: «en los próximos 100 millones de años, más o menos, Marte debería adquirir un sistema de anillos cuando su luna interior, Fobos, entre en espiral dentro del radio de Roche rígido y quede a su vez despedazada».

Si Marte puede hacerlo, sostiene el argumento, la Tierra también podría.

Cómo habría sido una Tierra con anillos

Imagina que estás en la orilla del mar tropical somero que, hace 460 millones de años, cubría lo que hoy es Iowa. A tu alrededor, en aguas que te llegan a la cintura, braquiópodos y crinoideos filtran la corriente. Los arrecifes de estromatopóridos construyen la caliza que algún día se extraerá en canteras para fabricar cemento. No hay plantas terrestres dignas de mención; como mucho, quizá, un fino tapiz de musgos y hepáticas en las desembocaduras de los ríos. En el cielo no hay aves ni insectos. Los mayores depredadores de la Tierra son los euriptéridos —los escorpiones marinos— y los cefalópodos que surcan las aguas abiertas.

Y en lo alto, según la hora del día, un arco.

El artículo de Monash no estima con precisión el brillo del anillo; hay demasiados parámetros libres: el tamaño de las partículas, el albedo, el grosor del anillo, la profundidad óptica. Pero Tomkins, cuando Taylor Nicioli, de la CNN, le preguntó qué aspecto habría tenido la estructura vista desde la superficie, dio una respuesta más propia de un periodista que de un modelizador:

«Si estuvieras en el lado nocturno de la Tierra mirando hacia arriba, y la luz del sol iluminara los anillos pero no a ti, eso probablemente los haría visibles de una forma bastante interesante; sería bastante espectacular».

En latitudes ecuatoriales bajas, el anillo se habría extendido de horizonte a horizonte como un arco luminoso, más brillante cuando estuviera iluminado por el sol y se observara desde el lado nocturno de la Tierra, una geometría análoga a la de los anillos de Saturno vistos por un hipotético observador situado en el planeta. Más cerca del ecuador, los observadores habrían mirado a lo largo del eje mayor del anillo y habrían visto una banda relativamente estrecha que pasaba sobre sus cabezas. Si te desplazaras hacia los trópicos, la banda se habría ensanchado e inclinado. En los polos de la Tierra, el anillo habría quedado por completo bajo el horizonte.

En aquella época, la Luna estaba algo más cerca que ahora y era algo más brillante. El anillo, en su máxima opacidad, quizá rivalizara en zonas estrechas con el brillo superficial de la luna llena; en otras partes pudo ser un velo tenue y estructurado. Los anillos de Saturno, vistos con telescopios desde la Tierra, abarcan unos nueve minutos de arco de extensión angular aparente, aproximadamente un tercio del diámetro de la Luna. El hipotético anillo ordovícico de la Tierra, visto desde dentro, habría abarcado decenas de grados de cielo.

Conviene ser honestos. Ningún organismo que pudiera alzar la vista entendía lo que estaba mirando. No había ojos capaces de distinguir la estructura del anillo. Los trilobites tenían ojos compuestos con cientos de facetas, pero su agudeza visual más allá de unos pocos centímetros era escasa. Los ojos de los cefalópodos eran mejores, pero los cefalópodos eran sobre todo criaturas de la turbia zona fótica. Fuera cual fuera el espectáculo que pendía sobre la Tierra del Ordovícico, se representó con la sala vacía.

Si llenó el cielo durante diez millones de años o durante cuarenta es una de las varias preguntas que el artículo deja abiertas. El grupo de Tomkins trabaja ahora con modelizadores astrofísicos para acotar la profundidad óptica y la vida del anillo. El siguiente paso, explicó a Eos, es averiguar cuán opaco tenía que ser el anillo para tener el efecto climático que él cree que tuvo.

La conexión con el enfriamiento del Hirnantiense

Aquí es donde el artículo pasa de un argumento geológico sólido a un terreno más especulativo. El propio Tomkins lo reconoce. La anomalía de la agrupación de cráteres y la hipótesis del anillo están estrechamente ligadas. El vínculo con el clima es sugerente, y se plantea de forma explícita solo como una hipótesis que merece la pena explorar.

El Ordovícico Tardío fue frío. No todo el periodo lo fue: durante la mayor parte del Ordovícico, los niveles de dióxido de carbono atmosférico fueron de 8 a 20 veces los preindustriales, y las temperaturas superficiales del mar en los trópicos, de 32 a 37 grados Celsius, sofocantes para los estándares actuales. El crecimiento de los casquetes de hielo en Gondwana, el supercontinente meridional que entonces se extendía sobre el polo sur, pudo comenzar ya en el Darriwiliense, hace unos 460 millones de años, según los modelos del sistema Tierra de Alexandre Pohl, Yannick Donnadieu y sus colegas (2016, Paleoceanography). Pero la caída de la Tierra en una glaciación profunda llegó tarde. El Hirnantiense, la última edad del Ordovícico, datado por la Comisión Internacional de Estratigrafía entre 445,2 ± 1,4 Ma y 443,8 ± 1,5 Ma, fue la ola de frío que acabó con todo.

Las simulaciones acopladas de clima y casquetes de hielo de Pohl y sus colegas muestran un único casquete a escala continental que se extendía por Gondwana en el máximo glacial del Hirnantiense, tras un inicio de la glaciación que sitúan ya a mediados del Darriwiliense. Seth Finnegan y sus coautores, mediante paleotermometría de isótopos agrupados en carbonatos hirnantienses (Science, 2011), observaron que las temperaturas del océano tropical se enfriaron brevemente unos 5 °C e infirieron volúmenes de hielo que «probablemente igualaron o superaron los del último máximo glacial (pleistoceno)». El nivel del mar descendió, según las estimaciones, entre 80 y 100 metros, a medida que el hielo continental retenía el agua. El norte de África quedó sepultado bajo glaciares; las tillitas aún pueden verse en Mauritania y Libia.

Y entonces la vida se desplomó.

La extinción masiva del Ordovícico Tardío, abreviada convencionalmente con la sigla inglesa LOME, es la segunda mayor de las «cinco grandes» del Fanerozoico. Eliminó entre el 49 y el 60 % de los géneros marinos y casi el 85 % de las especies marinas. La extinción tuvo dos pulsos, LOMEI-1 y LOMEI-2: el primero coincidió con el inicio de la glaciación hirnantiense y el segundo, con su final. Sus causas —el enfriamiento, la anoxia marina, quizá una secuencia de cambios redox a pulsos— siguen siendo objeto de debate. Un trabajo reciente con isótopos de talio de Nevin Kozik, Seth Young, Jeremy Owens y sus colegas (Science Advances, 2022, DOI 10.1126/sciadv.abn8345) muestra oscilaciones rápidas de los niveles de oxígeno marino que coinciden con los desplomes de especies. Probablemente, el enfriamiento y la anoxia actuaron de forma conjunta.

¿Por qué dio un vuelco el clima? Esa es la pregunta a la que se acerca de puntillas el artículo de Monash. El CO₂ atmosférico era alto. La actividad volcánica, pese a lo que se afirmó en su día, parece haber sido relativamente baja en el Hirnantiense. La mayoría de las explicaciones requieren una retirada de CO₂ impulsada por la meteorización de silicatos a medida que Gondwana derivaba hacia zonas más húmedas, o por un mayor enterramiento de carbono orgánico. Funcionan, más o menos, pero requieren que el clima se enfríe primero; después, las retroalimentaciones positivas desbocan el enfriamiento.

Un anillo, sugiere el equipo de Monash, podría haber sido el empujón.

En concepto, el mecanismo es sencillo. Un anillo que orbita sobre el ecuador de la Tierra proyecta una sombra. La inclinación axial de la Tierra, de unos 23,5 grados (la propia oblicuidad del Ordovícico es incierta en unos pocos grados), hace que la sombra se desplace por la superficie según las estaciones. En el hemisferio en el que es invierno, la sombra del anillo se adentra más en los subtrópicos; en verano, se retira. El efecto anual neto, integrado para un anillo totalmente opaco, sería una disminución considerable de la radiación solar entrante en las latitudes medias, justo las latitudes en las que crecían los casquetes de hielo de Gondwana.

Tomkins, en The Conversation, tuvo cuidado de presentarlo como el paso especulativo:

«El anillo habría estado alrededor del ecuador. Y como el eje de la Tierra está inclinado respecto a su órbita alrededor del Sol, el anillo habría dado sombra a partes de la superficie terrestre. Este sombreado, a su vez, podría haber causado un enfriamiento global, al llegar menos luz solar a la superficie del planeta».

Y también:

«Hace unos 465 millones de años, nuestro planeta empezó a enfriarse de forma drástica. Hace 445 millones de años ya se encontraba en la glaciación hirnantiense, el periodo más frío de los últimos quinientos millones de años. ¿Fue un anillo que daba sombra a la Tierra el responsable de este enfriamiento extremo? El siguiente paso de nuestra investigación detectivesca es elaborar modelos matemáticos de cómo se rompen y se dispersan los asteroides, y de cómo evoluciona con el tiempo el anillo resultante. Eso preparará el terreno para una modelización climática que explore cuánto enfriamiento podría imponer un anillo así».

Esa modelización climática aún no se ha hecho. Nadie ha ejecutado un modelo de circulación general con un anillo ecuatorial opaco en condiciones de contorno ordovícicas. Hasta que alguien lo haga, el vínculo con el Hirnantiense sigue siendo una hipótesis anidada dentro de otra hipótesis. El anillo también habría reflejado luz solar hacia el hemisferio en verano, compensando en parte el sombreado; que el efecto neto enfríe o caliente, y en qué medida, dependerá de la profundidad óptica y de detalles de la retroalimentación de las nubes que no están resueltos ni siquiera para la Tierra actual.

Aun así, la cronología es sugerente. El pico de condritas L comienza hace unos 466 millones de años. El enfriamiento tropical se vuelve detectable en el registro de indicadores indirectos más o menos en la misma época, y se acelera. Para el Hirnantiense, el anillo tendría veinte millones de años y estaría desintegrándose, con sus últimos fragmentos grandes abriendo cráteres en la Laurentia ecuatorial y cargando de polvo la alta atmósfera. Según la interpretación de Monash, el sistema de anillos estaría en su máxima actividad climática justo cuando el planeta entra en su congelación más profunda.

Los escépticos

Birger Schmitz, cuyas tres décadas de trabajo sobre los meteoritos fósiles suecos aportan buena parte del andamiaje empírico del artículo de Monash, no está convencido. Le dijo a James Woodford, de New Scientist, que el estudio es «una idea nueva y creativa que explica algunas observaciones». Y después, el matiz: «Pero los datos aún no bastan para afirmar que la Tierra tuviera realmente anillos».

Schmitz ha identificado la prueba. Si los 21 cráteres los produjeron escombros de un único anillo, sus proyectiles deberían compartir una química común: la firma de condrita L establecida en Lockne, además de huellas isotópicas y de elementos traza comparables. Hasta ahora, solo se ha identificado el proyectil de Lockne. Los otros veinte están sin caracterizar. Las brechas de resurgencia de Tvären, Hummeln, Granby, Kärdla e Ilyinets se han estudiado de forma fragmentaria, pero aún no se han sometido al análisis sistemático de cromita e isótopos que el grupo de Schmitz desarrolló para Lockne. Si un estudio revela que algunos de los otros veinte cráteres los formaron proyectiles que no eran condritas L —un meteorito metálico, una condrita H, un cuerpo carbonáceo CM—, la historia del anillo único tendrá problemas. La agrupación de cráteres podría reflejar entonces algo distinto de una reserva única de material que iba cayendo desde la órbita.

Una segunda prueba de falsación es paleomagnética. Las paleolatitudes que utiliza el artículo de Monash proceden de reconstrucciones de tectónica de placas que, a su vez, se basan en datos paleomagnéticos: la inclinación del magnetismo remanente de las rocas antiguas te dice la latitud a la que se formaron. Seis modelos distintos dan resultados coherentes, pero las incertidumbres formales de las paleolatitudes individuales siguen siendo de varios grados. Nuevos datos paleomagnéticos de rocas directamente asociadas a los cráteres —los carbonatos que alojan Lawn Hill, los depósitos de resurgencia de Lockne— podrían precisar el cuadro y, quizá, desplazar uno o más cráteres fuera de la franja ecuatorial. Eso no acabaría con la hipótesis (veinte de veintiuno sigue siendo anómalo), pero debilitaría su fuerza estadística.

Elizabeth Catlos, geóloga de la Universidad de Texas en Austin, planteó a Eos una objeción más conceptual. Señaló que los datos «podrían ser igualmente compatibles con un único asteroide grande y fragmentado, varios de cuyos pedazos cayeron a la Tierra en momentos distintos a lo largo de un tramo del Ordovícico». Dicho de otro modo: el mismo cuerpo progenitor, pero sin reserva orbital. Los fragmentos simplemente rondaron por el Sistema Solar interior en órbitas caóticas y fueron cayendo poco a poco. Eso, a primera vista, no explicaría la agrupación ecuatorial —las órbitas se vuelven aleatorias al entrar en el pozo gravitatorio de la Tierra—, pero deja claro que el anillo no es la única arquitectura capaz de producir un patrón de impactos prolongado en el tiempo a partir de un único progenitor.

Está también la cuestión del sesgo de muestreo. Los 21 cráteres son los que hemos encontrado. Los continentes de la Tierra han sido duramente castigados por la tectónica, el hielo y la erosión. El cratón australiano, el escudo canadiense, Báltica y partes de Laurentia conservan bien superficies antiguas; gran parte del sur de Gondwana, no. Si la conservación favorece sistemáticamente las paleolatitudes ecuatoriales por razones que no hemos tenido del todo en cuenta —quizá una sutil interacción entre el medio sedimentario y el clima tropical—, la aparente agrupación podría ser en parte un artefacto. El análisis SIG del equipo de Monash intenta controlarlo, excluyendo el terreno que más tarde quedó sepultado, erosionado o deformado, pero los propios criterios de exclusión son decisiones.

Aaron Cavosie, especialista en cráteres de impacto de la Universidad Curtin, en Perth, se mostró más entusiasta al hablar con New Scientist. «Es una fusión brillante del registro sedimentario de restos de meteoritos, del registro de cráteres de impacto del Ordovícico, de la paleogeografía y de la dinámica del Sistema Solar», dijo. Cavosie señaló que el escenario del disco podría explicar a la vez los 40 millones de años de duración del pico de impactos, la cromita sedimentaria y la distribución ecuatorial de los cráteres: una sola explicación para tres rasgos, en lugar de tres coincidencias independientes.

Ese es, al fin y al cabo, el atractivo más profundo del argumento: un único tronco causal del que brotan tres ramas. Las hipótesis de un solo acontecimiento seducen precisamente porque son económicas. También tienen más probabilidades de ser erróneas, porque la naturaleza rara vez es tan ordenada. La cautela de Schmitz es la adecuada. La hipótesis es una buena explicación, todavía no un hecho demostrado.

Qué zanjaría la cuestión

¿Qué convertiría esta historia, de una hipótesis llamativa, en algo que pudiera considerarse establecido? Tres cosas, más o menos por este orden.

Primero, un estudio geoquímico sistemático de los proyectiles de los otros 20 cráteres. La tecnología existe. Alwmark, Schmitz, Heck y sus colegas llevan dos décadas mostrando cómo extraer cromita de los depósitos de resurgencia, medir elementos traza, realizar análisis de isótopos de oxígeno en granos individuales y extraer gases nobles de la cromita mediante calentamiento por etapas. Es un trabajo lento que exige paciencia. Pero los testigos y las muestras existen, y los protocolos están estandarizados. Si en una década doce o quince de los otros cráteres ordovícicos aportan cromita de condrita L, y ninguno revela proyectiles claramente distintos, la hipótesis del anillo se consolidará. Si tan solo tres o cuatro muestran una química diferente, se debilitará drásticamente.

Segundo, un modelo paleoclimático. Un modelo de circulación general —CESM, IPSL, HadCM3, cualquiera de las herramientas habituales—, ejecutado en condiciones de contorno ordovícicas y con un anillo ecuatorial opaco impuesto como una capa de sombra en el techo de la atmósfera, nos diría si un sombreado de la magnitud que imagina Tomkins puede provocar de forma plausible un enfriamiento de la magnitud que han inferido Pohl, Finnegan y otros. La simulación tiene que incluir la opacidad del anillo, la dispersión, la asimetría entre hemisferios debida a la inclinación axial y las retroalimentaciones a través del hielo marino y la circulación oceánica. Es un proyecto considerable. Todavía no se ha hecho.

Tercero, más cráteres. La lista conocida de 21 no está cerrada. Cada pocos años aflora una nueva estructura de impacto ordovícica: Decorah no se confirmó hasta 2013, y la edad ordovícica de Lawn Hill, hasta 2016. Podrían añadirse estructuras de impacto antiguas, sepultadas o marinas de la edad adecuada, y si caen sistemáticamente dentro de la franja ecuatorial, el argumento estadístico se reforzará. Si aparecen otras nuevas en paleolatitudes altas, se debilitará. En cualquier caso, el conjunto de datos no es estático.

Lo que han hecho Tomkins, Martin y Cawood es razonablemente acotado. No han afirmado demostrar que la Tierra tuviera un anillo. Han afirmado que 21 cráteres ordovícicos se agrupan en el ecuador con una probabilidad de uno entre 25 millones según la hipótesis nula, que una disrupción por mareas cerca de la Tierra explica esa agrupación de forma parsimoniosa, y que un anillo así habría sido compatible con las rarezas climáticas que cierran el periodo, e incluso, quizá, estaría en su origen causal. Cada eslabón de la cadena puede ponerse a prueba. Ninguno se ha roto todavía.

Schmitz, por su parte, sigue extrayendo granos de cromita de la caliza sueca. En la cantera de Thorsberg, las losas salen al mismo ritmo pausado de los últimos veinte años. En alguna de esas baldosas, quizá, haya un grano que no llegó tras una larga caída a través del cinturón de asteroides, sino tras una breve estancia en un anillo sobre el ecuador ordovícico: lo último de un halo breve y brillante que nada vivo llegó a ver de verdad.

Quizá la Tierra llevó joyas una vez. Ya no es una idea absurda.

Preguntas frecuentes

¿Tuvo alguna vez la Tierra anillos como Saturno?

Es posible. En septiembre de 2024, los geólogos Andrew Tomkins, Erin Martin y Peter Cawood, de la Universidad Monash, publicaron en Earth and Planetary Science Letters un estudio revisado por pares según el cual la Tierra probablemente tuvo un sistema de anillos temporal hace unos 466 millones de años. La hipótesis sigue siendo una hipótesis, todavía no un consenso científico, pero explica varios rasgos del registro geológico, desconcertantes de otro modo, con más claridad que las explicaciones alternativas.

¿Cuándo existió el sistema de anillos terrestre propuesto?

El equipo de Monash sitúa la formación del anillo hace aproximadamente 466 millones de años, durante el Ordovícico medio. Calcula que el anillo persistió entre 20 y 40 millones de años antes de que sus escombros terminaran de caer sobre la superficie terrestre. Eso sitúa la vida del anillo, a grandes rasgos, entre hace 466 millones de años y hace unos 430–425 millones de años, solapándose con la glaciación y la extinción masiva de finales del Ordovícico.

¿Por qué creen los científicos que la Tierra tuvo un anillo?

Por dos anomalías, consideradas en conjunto. Primera: los 21 cráteres de impacto conocidos del pico de impactos del Ordovícico se encuentran a menos de 30 grados del paleoecuador, aunque aproximadamente el 70 % de la corteza adecuada de la época estaba en latitudes más altas; la probabilidad de que ese patrón se dé por azar es de alrededor de una entre 25 millones. Segunda: las edades de exposición a los rayos cósmicos de los meteoritos fósiles de la caliza sueca del Ordovícico medio son excepcionalmente cortas, de apenas unos cientos de miles de años, lo que encaja con un material que había quedado aparcado en una órbita cercana a la Tierra, y no con uno que llegara a la deriva desde el cinturón de asteroides a lo largo de decenas de millones de años. La desintegración de un asteroide de tipo pila de escombros que pasara dentro del límite de Roche produciría ambas señales. El hecho de que el pico de impactos del Ordovícico aparezca solo en la Tierra, y no en la Luna ni en Marte, según Lagain et al. (2022), apunta en la misma dirección.

¿Causó el anillo la glaciación hirnantiense?

Puede que contribuyera, pero esta parte de la historia es especulativa. Tomkins y sus colegas señalan que un anillo que orbitara sobre el ecuador de la Tierra habría proyectado una sombra que, combinada con la inclinación axial del planeta, habría oscurecido las latitudes medias según las estaciones. Ese sombreado podría haber contribuido a desencadenar un enfriamiento que, una vez iniciado, se habría amplificado por la retroalimentación hielo-albedo y la retirada de CO₂, hasta culminar en la glaciación hirnantiense de hace entre 445,2 y 443,8 millones de años. Ningún modelo de circulación general ha puesto todavía a prueba esta idea de forma cuantitativa, y el vínculo climático es la parte más incierta de la hipótesis.

¿Podría la Tierra volver a tener anillos?

En principio, sí, pero solo en circunstancias extraordinarias. Un asteroide de tipo pila de escombros tendría que pasar dentro del límite de Roche de la Tierra (a unos 15.800 kilómetros sobre la superficie) con una trayectoria lo bastante rasante para quedar capturado, en lugar de pasar de largo o estrellarse directamente contra el planeta. Es una ventana orbital muy estrecha, y Tomkins calcula que un acontecimiento así probablemente solo ocurre una vez cada varios cientos de millones de años en un planeta como la Tierra. En comparación, el reloj de Marte corre mucho más deprisa: su luna interior, Fobos, se acerca en espiral a razón de unos 1,8 centímetros al año, y probablemente cruzará el límite de Roche marciano y formará un sistema de anillos en los próximos 50 a 100 millones de años.

¿Aceptan los científicos la hipótesis del anillo terrestre?

Se toma en serio, pero aún no está establecida. Especialistas como Birger Schmitz, de la Universidad de Lund, cuyo propio trabajo sobre meteoritos fósiles aporta datos clave, han calificado la idea de «nueva y creativa», pero han advertido de que los datos aún no son suficientes. Las pruebas decisivas serán geoquímicas: confirmar que los proyectiles de la mayoría de los 21 cráteres ordovícicos, o de todos ellos, comparten una firma de condrita L, como ocurre con el de Lockne. Hasta que ese estudio sistemático esté completo, la hipótesis del anillo sigue siendo una conjetura sólida y falsable, no un caso cerrado.