Aumenta la distancia a la que una supernova provocaría una extinción masiva en la Tierra

Hace veinte años se sugirió que las explosiones de supernova cercanas podrían dejar su huella aquí en la Tierra en forma de anomalías geológicas de isótopos causadas por la deposición directa de escombros o por la espalación de rayos cósmicos en la atmósfera, y así se demostró, con la aparición de isótopos de hierro-60 (60Fe), encontrado en las cortezas de ferromanganeso de aguas profundas, como un indicador de supernova.

Imágenes de rayos X y ópticas de SNR E0519-69.0 Cuando una estrella masiva explotó en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea, dejó atrás una concha en expansión de escombros llamada SNR 0519-69.0. Aquí, el gas a millones de grados se ve en los rayos X por el observtorio de Chandra (azul). El borde externo de la explosión (rojo) y las estrellas en el campo de visión se ven en la luz visible de Hubble. Crédito: NASA / CXC / Rutgers / J.Hughes; Óptica: NASA / STScI

Dos artículos publicados en abril de 2016 en la revista Nature (artículo 1 y 2) añaden más detalles, y sugieren que ha habido supernovas múltiples dentro de unos pocos cientos de años luz, en los últimos millones de años. Anton Wallner y colaboradores, informan que la señal del 60Fe en aguas profundas es global, extendida en el tiempo y de origen interestelar de múltiples eventos. Sus resultados revelan afluencias interestelares de 60Fe sobre la Tierra hace 1,7-3,2 y 6,5-8,7 millones de años atrás. Dieter Breitschwerdt y col. Reportan cálculos de las trayectorias y masas más probables de los progenitores de la supernova, y por lo tanto de sus tiempos y sitios de explosión.

La señal 60Fe surge de dos supernovas a distancias entre 90 y 100 pársecs. Los eventos más cercanos de tiempo ocurrieron hace 2,6 millones de años, y el segundo hace aproximadamente 1,5 millones de años por objetos entre 9,2 y 8,8 masas solares, respectivamente.

El investigador de la Universidad de Kansas, Adrian Melott, profesor de física y astronomía, ha seguido investigando desde estos hallazgos con un examen de los efectos de las supernovas en la biología de la Tierra. En una nueva investigación que aparece en Astrophysical Journal, el investigador y sus colegas sostienen que la distancia estimada de la supernova que se cree que ocurrió hace aproximadamente 2,6 millones de años debería reducirse a la mitad, es decir, a unos 50 pársecs.

“Ahora hay aún más pruebas de la supernova”, dijo. “Las estimaciones de tiempo todavía no son exactas, pero lo que cambió para hacernos escribir este artículo es la distancia. Hicimos este cálculo porque otras personas hicieron un trabajo que hizo una estimación de distancia revisada, que cortó la distancia por la mitad. Pero ahora, nuestra estimación de la distancia del evento de hace 2,6 millones de años es más como 150 años luz. “

“Una supernova explotando en tal rango probablemente no causaría extinciones masivas en la Tierra.” dijo Melott.

“La gente estimó la” zona muerta “para una supernova en un artículo en 2003, en unos 25 años luz de la Tierra”, dijo. “Ahora pensamos que tal vez es un poco mayor que eso, algo más como 40 o 50 años luz. Por lo tanto, un evento a 150 años luz si podría tener algunos efectos en la Tierra, pero no desencadenarían una extinción masiva.”

Pero además de su distancia, las condiciones de los campos magnéticos interestelares en el momento de una supernova influirían en su letalidad para la biología en la Tierra. En caso de condiciones favorables de los campos magnéticos, los autores piensan que los rayos cósmicos generados de la supernova a 150 años luz habrían penetrado en la atmósfera inferior de la Tierra.

“Esto es una cosa mucho más grave”, dijo. “Los rayos cósmicos de la supernova estarían bajando a la atmósfera inferior teniendo un efecto en la troposfera. Todo tipo de partículas elementales penetrarían y muchos muones llegarían al suelo. El efecto de los muones es mayor, no es abrumador, pero imagínense que cada organismo en la Tierra recibe el equivalente a varias radiografías por año. Su médico no le recomendaría ni una radiografía a menos que realmente lo necesitara.”

Melott dijo que el cáncer y las mutaciones serían las consecuencias más obvias para toda la biología de la Tierra por los rayos cósmicos de una supernova, pues estos rayos podrían destruir parcialmente la capa de ozono permitiendo una mayor entrada de los rayos ultravioletas del sol.

Con sus coautores B.C. Thomas de Washburn University (2005 KU graduado de doctorado en física y reciente ganador del Premio a la Excelencia en Investigación de A. Roy Myers), M. Kachelrieß del Institutt for fysikk en Noruega, D.V. Semikoz del Observatorio de París, Sorbonne Paris Cite en Francia y la Universidad Nacional de Investigación Nuclear de Moscú, y AC Overholt (2013 KU doctorado en Física de la Universidad MidAmerica Nazarene) Melott examinó el registro fósil en África, el continente más geográficamente estable en la Tierra durante el pleistoceno, cuando una supernova era probable que se hubiera producido.

“No hay una extinción masiva, pero hay como una rotación de especies”, dijo. “No es lo suficientemente grave como para llamarla una extinción masiva. Hay algún efecto posiblemente conectado a la supernova. Eso es más difícil de decir porque hay muchos efectos de competencia. Incluso en África usted tiene el cambio climático, y no sabe si el cambio climático está causando los efectos que usted ve o si una supernova tiene algo que ver con el cambio climático “.

Además de la entrada a la superficie de los rayos cósmicos, el equipo encontró que la supernova habría causado que una la luz azul brillara en el cielo por la noche durante aproximadamente un mes.

“Eso ha demostrado ser algo bastante malo para casi todos los organismos vivos”, dijo Melott. “Elimina el sueño y desordena tu producción de melatonina. Nunca quisiera un despertador azul del LED en mi dormitorio, por ejemplo. Se ha demostrado que las farolas de LED azules tienen malos efectos en los animales, causando cambios de comportamiento. Pero este efecto sólo duraría un mes más o menos. Creo que nunca verías evidencias en el registro fósil.

La ionización atmosférica habría sido un efecto más serio de una supernova, según el investigador.

“La ionización atmosférica puede ayudar a que se inicie un rayo”, dijo Melott. “Cuando un rayo cósmico interactúa, hace un camino a través de la atmósfera, donde golpea electrones fuera de los átomos, y eso crea las condiciones para que el relámpago comience. Esperamos ver grandes tormentas eléctricas. Eso sería bueno para algunos organismos y malo para otros. El rayo es la principal causa de incendios fuera del ser humano. Por lo tanto, causarían muchos más incendios forestales, y eso podría cambiar la ecología de las diferentes regiones, como una pérdida de cobertura de árboles en el noreste de África, que podría incluso tener algo que ver con la evolución humana. Las Grandes Llanuras han sido recientemente mantenidas en gran parte cubiertas de hierba por un montón de incendios forestales. Un gran aumento en el número de rayos también significaría un gran aumento en el nitrato que sale de la lluvia, y que actuaría como fertilizante.”

De hecho, Melott dijo que hace 2,6 millones de años hubo en África una pérdida de cobertura arbórea y un incremento en pastizales, posiblemente atribuible a los incendios provocados por el rayo.

Melott agregó que a menudo le preguntan si teme que una supernova explote cerca de la Tierra hoy. “Les digo que deberían preocuparse por el calentamiento global y la guerra nuclear, no por esto”, dijo. “No hay nada lo suficientemente cerca como para causar este tipo de evento en un futuro muy cercano”.

“La supernova potencial más cercana es Betelgeuse, a unos 600 años luz de distancia”, dijo Melott.

“Está mucho más lejos que este evento del que hemos estado hablando”, dijo. “Está lo suficientemente cerca como para ser espectacular en el sentido de que sería brillante y lo verías durante el día, pero no habría efectos dañinos.”

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Fuente: https://news.ku.edu/2017/05/08/research-increases-distance-which-supernova-would-spark-mass-extinctions-earth

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