Cât de departe poate fi o supernova periculoasă pentru Pământ?

Cercetătorii americani au specificat timpul și distanța unui eveniment supernova în apropierea sistemului solar în urmă cu aproximativ 2,6 milioane de ani. Se pare că o explozie asemănătoare ar putea fi surprinzător de departe de a provoca dispariția pe Pământ.

O echipă de cercetători condusă de Adrian Melott, profesor de fizică și astronomie la Universitatea din Kansas din SUA, a examinat efectele pe care le-ar putea avea o supernovă care a explodat în apropierea sistemului solar de pe Pământ. Cercetarea s-a bazat pe îmbogățirea izotopului de fier 60 (60 Fe, sau pur și simplu fier-60) găsit în probe geologice terestre, ale căror caracteristici au fost investigate prin măsurători de laborator și modelare computerizată.

Potrivit cercetărilor efectuate de Melott și echipa sa de cercetare în 2006, îmbogățirea de fier-60 de pe Pământ provine dintr-o supernovă din apropiere care a ars în apropierea sistemului solar acum aproximativ 2,6 milioane de ani. Distanța supernovei a fost estimată atunci la aproximativ 300 de ani lumină, ceea ce, la scară cosmică, înseamnă că a fost un eveniment din apropiere, adică a fost aici „alături”. Ora evenimentului a fost stabilită în urmă cu 2,6-2,7 milioane de ani, adică incertitudinea momentului a fost de aproximativ o sută de mii de ani.

Potrivit mai multor rezultate ale cercetărilor anterioare, cum ar fi unul din 2003, o supernovă reprezintă o amenințare la adresa vieții pe Pământ dacă este la aproximativ 25-30 de ani lumină distanță (aproximativ 10 parsels) de noi. De la o astfel de distanță relativ apropiată, radiațiile cosmice puternice și radiațiile electromagnetice, în special razele X și radiațiile gamma, ajung la atmosfera și suprafața planetei, ca urmare a căreia o parte semnificativă a lumii vii este distrusă, adică are loc un eveniment de extincție în masă .

După cum se știe, rămășița de supernovă care se formează după o explozie de supernovă și se extinde în spațiul interstelar este o sursă pe termen lung de particule puternice, raze X și radiații gamma. Un bun exemplu de rămășiță de supernovă este Nebuloasa Crabului, care este numărul 1 în catalogul lui Charles Messier (1730-1817). Nebuloasa Crabului este la aproximativ 6.500 ± 1.000 de ani lumină distanță, atât de departe încât radiația cosmică și electromagnetică de la aceasta este complet inofensivă pentru planeta noastră.

Imagine compusă a nebuloasei Cancerului bazată pe VLA (Very Large Array), NASA Spitzer Infrared Space Observatory, Hubble Space Telescope (HST), ESA XMM-Newton X-ray Astronomical Moon și NASA Chandra X-Ray Astronomy Observatory (ESASA) NRAO/AUI/NSF, G. Dubner, Universitatea din Buenos Aires).

Cercetătorii de la Universitatea din Kansas au reexaminat efectele unei supernove din apropierea Pământului și exact cât de departe ar putea fi o supernova care a explodat în apropiere acum aproximativ 2,6 milioane de ani de la Soare. S-a ajuns la concluzia că această explozie de supernovă ar fi putut avea loc semnificativ mai aproape de aproximativ 150 de ani-lumină, mai degrabă decât de cei 300 de ani-lumină estimați anterior.

Particulele cosmice cu energie ridicată accelerate de la supernovă sau rămășița de supernovă, de-a lungul liniilor sale de forță magnetică și ale fronturilor de undă de șoc, generează particule secundare în atmosfera Pământului la altitudini cuprinse între 25 și 60 de kilometri, în special muoni, care aterizează pe suprafața planetei. Efectul muonilor corespunde dozei de radiații obținute în mai multe scanări CT într-un an, care este dăunătoare organismelor vii. Prin urmare, CT nu este adesea utilizat în practica medicală decât dacă este inevitabil necesar.

O ploaie puternică de particule secundare de raze cosmice care intră în atmosferă ca urmare a unei explozii de supernovă în apropierea Pământului ar putea ajunge la cel mai scăzut strat atmosferic al planetei, la troposferă și chiar la suprafață (imagine: Simon Swordy, Universitatea din Chicago, NASA).

Melott a subliniat că radiațiile puternice de suprafață pot provoca cancere și mutații în viețuitoare. Nivelurile de radiații s-au întors la nivelurile lor inițiale înainte de efectul supernova aproximativ zece mii de ani mai târziu.

Supernova în urmă cu 2,6 milioane de ani și-a pus amprenta pe cele mai joase straturi geologice din epoca plistocenică timpurie a istoriei pământului, deoarece pleistocenul a început cu aproximativ 2,5 milioane de ani în urmă și s-a încheiat acum 12.000 de ani. Cu aproximativ 2,6 milioane de ani în urmă, în momentul exploziei supernova din apropiere, un protagonist supraviețuitor putea vedea o supernova strălucind pe cerul din timpul zilei.

Potrivit unei viziuni artistice, protagoniștii ar fi putut vedea o supernovă aproape de pământ în timpul zilei cu aproximativ 2,6 milioane de ani în urmă (imagine: Near-Earth Supernovae, NASA Scientific News, 6 ianuarie 2003)

Supernova, acum aproximativ 2,6 milioane de ani, acum 150 de ani lumină, nu a avut un impact puternic care ar fi fost catastrofal asupra vieții terestre, dar a avut efecte atmosferice și consecințe radiobiologice de suprafață. Atmosfera a fost decolorată, strălucind în lumină albăstruie și au existat frecvente fulgere puternice datorate ionizării atmosferice, care a provocat incendii la suprafață. Organismele care dorm noaptea au avut dificultăți în tolerarea mediului strălucitor, cu consecințe neobișnuite și dăunătoare biologic (de exemplu, lipsa producției de melatonină și alte tulburări). Cerul strălucitor și neobișnuit ar fi putut provoca tulburări nervoase sau de comportament la unele animale.

Potrivit cercetătorilor de la Universitatea din Kansas, raza zonei periculoase a supernovelor care provoacă un dezastru terestru major ar putea fi de 40-50 de ani lumină în loc de 25-30 de ani lumină anteriori, ceea ce înseamnă că o supernovă din apropiere ar putea reprezenta o amenințare gravă pentru Pământ de la o distanță mai mare. Supernova studiată în urmă cu 2,6 milioane de ani, care a explodat la 150 de ani lumină de noi, nu a provocat dispariția în masă în viața terestră.

Publicarea știrilor a fost susținută de proiectul GINOP-2.3.2-15-2016-00033.