La bomba atómica convirtió Hiroshima en arena de playa

A las 8.15 del 6 de agosto de 1945 una bomba de 4,4 toneladas y 64 kilos de uranio enriquecido explosionó sobre Hiroshima. Con la potencia destructora de 16.000 toneladas de TNT, Little Boy acabó con la vida de 70.000 personas en un instante y decenas de miles más en las semanas, meses y años posteriores. Arrasó toda la ciudad, volatilizando todo lo que había en un radio de 3,6 kilómetros. ¿Dónde fueron a parar los cristales de las ventanas, las casas, el cemento de los edificios, las calles...? El hallazgo de, quizá miles de millones, de partículas vitrificadas en las costas cercanas, sugiere que los materiales de los que estaba hecha la ciudad japonesa se convirtieron en arena de playa.

"Fui personalmente a Hiroshima en 2015, poco después de recibir una muestra de arenas de Motoujina", recuerda el geólogo ya retirado y principal autor de la investigación, Mario Wannier. Motoujina es una península de la bahía de Hiroshima, situada a una decena de kilómetros de la ciudad japonesa. Allí, en una de sus playas, su colega en geología del petróleo, el vasco Marc de Urreiztieta, había encontrado unos granos de arena que le iban a interesar. "En ellos reconocí una gran variedad de partículas de vidrio redondeadas".

Los autores han bautizado a las nuevas partículas con el nombre de hiroshimaita

Se trata de materiales extraños, muy diferentes de las cuarcitas y feldespatos que forman el grueso de una playa. Recordaban más a los materiales fundidos y después solidificados de una erupción volcánica. Pero en 200 kilómetros a la redonda no ha habido actividad volcánica en Hiroshima en el periodo histórico.

Wannier tomó muestras de seis playas de la península de Motoujina y la cercana isla de Miyajima. Mediante el uso de microscopio óptico, microscopio electrónico de barrido y el acelerador de partículas (sincrotón) del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de EE UU, los investigadores pudieron realizar un completo análisis petrográfico de las muestras y las sorpresas, publicadas en la revista especializada Anthropocene, no dejaron de aparecer.

En primer lugar, la concentración de partículas vítreas es muy alta. Por cada kilogramo de arena seca, había 18 gramos de materiales vidriosos. Asumiendo que esta proporción se mantiene, la masa de estas partículas en la capa superficial (10 centímetros) rondaría las 36.000 toneladas solo en las playas de Motoujina.

Por su forma, el 90% de los granos vítreos son de forma esférica (esférulas) o perlada, casi todos brillantes y con las primeras capas traslúcidas. Muchos tienen burbujas en su superficie y otros parecen tubitos de cristal. El resto del material es de origen metálico aunque se parece al caucho y hay infinidad de pequeños cristales que recuerdan a la obsidiana y la pumita de los volcanes. Nada que ver con la forma y estructura cristalina del resto de la arena. Formas así, tan redondeadas y vítreas solo se producen en condiciones muy extremas de temperatura, por encima de los 1.800º y fugaces, con un enfriamiento muy rápido.

"Todas estas partículas tienen en común un origen en un ambiente de alta temperatura y alta velocidad. Algunas partículas (por ejemplo los vidrios filamentosos con vesículas) no tienen analogías con partículas conocidas", comenta Wannier. Los vidrios cuajaron muy rápidamente después de haber estado en un estado fluido. Como este proceso se produjo en un ambiente donde este material se movía con alta velocidad, los fluidos tomaron una forma aerodinámica durante este cambio de temperatura", añade.

En las playas estudiadas podría haber 36.000 toneladas de partículas que una vez fueron Hiroshima

Una vez realizada la petrografía, había que determinar su origen. "La bomba atómica era, obviamente, la pista más evidente (smoking gun, en inglés) que estaría detrás de todo esto", cuenta de Urreiztieta en un correo. "Pero contrastamos nuestra hipótesis meticulosa y rigurosamente con todas las alternativas contaminaciones naturales o industriales (áreas de dispersión de polvo cósmico, lluvia volcánica, tifones, las mareas de la bahía de Hiroshima, fuegos artificiales, un incendio que hubo en la factoría Mazda [fabricante de automóviles]...) Una concienzuda investigación complementada por los análisis realizados por Hans-Rudolf Wenk, de la Universidad de California Berkeley", completa el geólogo vasco.

Wenk observó una gran heterogeneidad en la composición química de las muestras, incluyendo concentraciones significativas de aluminio, silicio y calcio. Gracias al sincrotón, identificaron microscópicos glóbulos de cromo y hierro y otras partículas compuestas de carbono y oxígeno. "Algunas se asemejan a lo que tenemos tras el impacto de un meteorito, pero la composición es algo diferente", dice en una nota Wenk. "Había formas bastante inusuales. Algo de hierro y acero puro. Algunas de ellas tenían la composición de los materiales de construcción", añade.

"Como ellos mismos expresan ni los fuegos artificiales, ni las fábricas, ni otras fuentes dan ese tipo de partículas. Además, la geología regional y local tampoco tiene nada que ver con esos vidrios", dice el geólogo de la Universidad de Salta Ricardo Alonso, que ha tenido ocasión de revisar la investigación. "Dada la cercanía con el hipocentro de la detonación atómica lo más certero es relacionarlos. Si fuera en otro contexto uno podría pensar en tectitas", añade. Las tectitas son materiales que se generan con el impacto de un meteorito y podrían explicar la particular forma de estas arenas de playa.

"Estos impactos generan vitrificaciones del sustrato, el material sale eyectado hasta la estratosfera, por eso las anomalías de los grandes impactos llegan a todo el planeta", recuerda el investigador del Instituto de Geociencias (CSIC), Jesús Martínez Frías, no relacionado con el estudio. "Cuando impactó el gigantesco asteroide o cometa que acabó con los dinosaurios se produjo una anomalía de iridio, repartiendo el material por todo el planeta. Estos materiales luego caen en forma de vidrios. Esto es lo que pudo haber pasado aquí, solo que esta vez el impacto no sería natural, sino antropogénico", opina.

La última prueba que hicieron los investigadores fue comparar las arenas vidriosas de Hiroshima con la trinitita, un material generado por la explosión de Trinity, la primera bomba atómica, detonada en Alamogordo, en el desierto de Nuevo México días antes de aquel seis de agosto de 1945. Encontraron un proceso de formación y estructura vítrea similar, aunque con composición química diferente. Lo explica Urreiztieta: "Las mayores diferencias entre las partículas que hemos bautizado como hiroshimaita y las trinititas de Alamogordo se deben probablemente al hecho de que Little Boy fue detonada sobre un entorno urbano muy heterogéneo frente al dispositivo probado en el desierto". Para Wannier, "es poético considerar la mutación de una ciudad en arenas con perlas de vidrio; lamentablemente el proceso con que llegó a esta condición carece totalmente de poesía".