En 1976, una expedición extrajo del fondo del océano Pacífico una roca de apenas 1,9 kilos. La muestra llevaba millones de años creciendo lentamente a 4.830 metros de profundidad, incorporando capa tras capa los materiales presentes en el agua.
Medio siglo después, esa roca ha terminado revelando algo que parecía imposible: la Tierra continúa recibiendo diminutas cantidades de plutonio fabricado en una explosión cósmica ocurrida hace más de 100 millones de años.
Según un estudio publicado en Nature Astronomy, un equipo internacional liderado por el Centro Helmholtz de Dresde-Rossendorf, en Alemania, detectó varios centenares de átomos de plutonio-244 distribuidos por la corteza de ferromanganeso. Su origen no está en las pruebas nucleares ni en ningún proceso geológico terrestre. Llegaron desde el espacio.
La explicación más probable es tan espectacular como remota: la colisión de dos estrellas de neutrones que produjo una kilonova. Sin embargo, los investigadores también contemplan otros fenómenos capaces de crear elementos muy pesados, como determinados tipos de supernovas extremadamente energéticas.
No fue el “beso” de dos supernovas
Hay una precisión importante. El fenómeno que encabeza la lista de posibles responsables no fue la colisión de dos supernovas, sino la fusión de dos estrellas de neutrones: los núcleos ultradensos que pueden quedar después de que estrellas masivas exploten.
Cuando dos de estos objetos se fusionan, generan una kilonova y liberan enormes cantidades de material rico en neutrones. En ese entorno se produce el llamado proceso r, durante el cual los núcleos atómicos capturan neutrones con enorme rapidez y forman elementos pesados como oro, platino, plutonio y curio.
De acuerdo con la Universidad Técnica de Dresde, estos fenómenos son entre 1.000 y 10.000 veces menos frecuentes que las supernovas convencionales. El estudio no identifica definitivamente qué tipo de explosión produjo el plutonio, pero apunta a un acontecimiento poco habitual: una kilonova, una supernova extraordinariamente energética u otra fuente rara del proceso r.
Tampoco puede afirmarse que la Tierra lleve recibiendo esa lluvia de forma demostrable durante los 100 millones de años completos. Lo que han probado los científicos es que el evento ocurrió hace más de 90 o 100 millones de años y que el plutonio llegó de manera relativamente constante durante los aproximadamente 10 millones de años registrados en la muestra.
El hierro reveló dos supernovas, pero el plutonio contó otra historia
La corteza de ferromanganeso funciona como una especie de archivo cósmico. Crece apenas unos milímetros durante millones de años y atrapa sustancias presentes en el océano, incluidos los átomos procedentes del polvo interestelar.
Los investigadores cortaron la muestra en nueve capas de unos 90 gramos. Cada sección representaba aproximadamente un millón de años y contenía menos de un centenar de átomos de plutonio-244. Para localizarlos necesitaron técnicas de espectrometría de masas capaces de detectar átomos individuales entre cantidades inmensas de materia ordinaria.
El equipo buscó tres isótopos: hierro-60, plutonio-244 y curio-247. El hierro-60 es especialmente útil porque se produce en supernovas de colapso del núcleo y posee una vida media de unos 2,6 millones de años.
Según detalla el artículo de Nature Astronomy, el hierro mostró dos aumentos claros asociados con supernovas relativamente cercanas ocurridas hace unos dos o tres millones de años y alrededor de siete millones de años atrás. El plutonio, sin embargo, no siguió esos picos. Apareció repartido de forma mucho más uniforme por las capas.
Eso permitió descartar una de las principales explicaciones: las supernovas recientes que depositaron hierro-60 sobre la Tierra no fueron las responsables de producir el plutonio-244 encontrado en el océano.
El plutonio debía proceder de un fenómeno anterior. Sus átomos habrían tenido tiempo de dispersarse por el medio interestelar hasta formar una especie de fondo difuso que el Sistema Solar atraviesa mientras se desplaza por la galaxia.
El curio que no apareció permitió poner fecha a la explosión
La clave para fechar el acontecimiento no fue únicamente lo que encontraron, sino también lo que faltaba.
El plutonio-244 posee una vida media de unos 81 millones de años. Eso significa que, después de ese tiempo, aproximadamente la mitad de sus átomos originales se habrá desintegrado. El curio-247, que se forma junto con él durante el proceso r, tiene una vida media mucho menor: alrededor de 15,6 millones de años.
Los científicos esperaban encontrar ambos isótopos si el fenómeno había ocurrido recientemente. Sin embargo, ni siquiera sus instrumentos más sensibles detectaron curio interestelar.
Tal como explica Nature Astronomy, la ausencia de curio establece que el último gran evento cercano capaz de producir estos actínidos ocurrió hace más de 95 millones de años. El límite superior es mucho menos preciso, pero los investigadores calculan que no debería superar aproximadamente los 1.000 millones de años, porque entonces también resultaría muy difícil detectar plutonio-244.
Eso no significa que todo el curio haya desaparecido literalmente. La desintegración radiactiva no llega de repente a cero. Significa que su cantidad actual se encuentra por debajo de la capacidad de detección, mientras que la mayor vida media del plutonio permite que todavía sobrevivan algunos átomos.
La “lluvia radiactiva” suena más peligrosa de lo que realmente es
Hablar de plutonio cayendo sobre la Tierra puede evocar una catástrofe nuclear, pero las cantidades detectadas son extraordinariamente pequeñas. El equipo encontró apenas unos centenares de átomos en aproximadamente un kilogramo de roca, mezclados entre decenas de trillones de átomos de otros elementos.
Por tanto, esta lluvia cósmica no representa un peligro radiactivo actual. Su importancia está en la información que transporta: cada átomo funciona como un fósil de una explosión estelar que sucedió antes de que existieran los humanos y posiblemente cuando los dinosaurios todavía dominaban el planeta.
¿Pudo aquel evento afectar a la vida terrestre? Por ahora no existe ninguna evidencia que permita afirmarlo.
Michael Hotchkis, coautor del estudio e investigador de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear, reconoció que esa posibilidad continúa siendo una pregunta abierta. La investigación no determina la distancia a la que ocurrió la explosión, cuánta radiación alcanzó la Tierra ni si coincidió con algún cambio biológico concreto.
Los próximos análisis podrían ayudar a reconstruir mejor lo sucedido. Según la Universidad Técnica de Dresde, el equipo ya está estudiando muestras lunares de la NASA, donde la ausencia de océanos, erosión y actividad geológica podría haber conservado un registro más limpio de este antiguo material interestelar.
La Tierra no está siendo bombardeada hoy por una explosión que continúa activa. Está atravesando los restos extremadamente dispersos de un cataclismo ocurrido hace más de 100 millones de años. Y unos pocos átomos atrapados en una roca del Pacífico han conseguido contar toda la historia.
