Crédito:NASA
En 2016, los investigadores publicaron pruebas "slam dunk", basado en isótopos de hierro-60 en el lecho marino antiguo, que las supernovas azotaron la Tierra, una de ellas hace unos 2,6 millones de años. El investigador de la Universidad de Kansas, Adrian Melott, profesor de física y astronomía, apoyó esos hallazgos en Naturaleza con una letra asociada, titulado "Supernovas en el vecindario".
Melott ha seguido desde esos hallazgos con un examen de los efectos de las supernovas en la biología de la Tierra. En una nueva investigación que aparecerá en Diario astrofísico , el investigador de KU y sus colegas argumentan que la distancia estimada de la supernova que se cree que ocurrió hace aproximadamente 2,6 millones de años debería reducirse a la mitad.
"Hay aún más evidencia de esa supernova ahora, ", dijo." Las estimaciones de tiempo aún 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 a la mitad. Pero ahora, nuestra distancia estimada es más como 150 años luz ".
Una supernova que explota en tal rango probablemente no provocaría extinciones masivas en la Tierra, Dijo Melott.
"La gente estimó la 'zona de muerte' de una supernova en un artículo de 2003, y llegaron a unos 25 años luz de la Tierra, ", dijo." Ahora pensamos que tal vez sea un poco más grande que eso. Dejaron algunos efectos fuera o no tuvieron buenos números, así que ahora pensamos que puede ser una distancia un poco mayor. No sabemos con precisión y, por supuesto, no sería una distancia de corte estricta. Sería un cambio gradual. Pero pensamos en algo más como 40 o 50 años luz. Entonces, un evento a 150 años luz debería tener algunos efectos aquí, pero no desencadenar una extinción masiva ".
Además de su distancia, Las condiciones interestelares en el momento de una supernova influirían en su letalidad para la biología de la Tierra.
"A los rayos cósmicos les gusta viajar a lo largo de las líneas del campo magnético, "Dijo Melott." No les gusta cortar a través de las líneas del campo magnético ya que experimentan fuerzas que les impiden hacer eso. Si hay un campo magnético, no sabemos su orientación, por lo que puede crear una superautopista para los rayos cósmicos, o podría bloquearlos. El principal caso interesante no asumió la superautopista. Supuso que gran parte del campo magnético fue destruido por una serie de supernovas, lo que hizo la Burbuja Local, y nosotros y las supernovas más recientes estábamos dentro. Este es un débil campo magnético desordenado. La mejor analogía que se me ocurre es más parecida a la conducción todoterreno ".
En cuyo caso, los autores creen que los rayos cósmicos de la supernova a 150 años luz habrían penetrado en la atmósfera inferior de la Tierra.
"Esto es algo mucho más fuerte, ", dijo." Los rayos cósmicos de la supernova bajarían a la atmósfera inferior, lo que tendría un efecto en la troposfera. Todo tipo de partículas elementales penetran desde altitudes de 45 a 10 millas, y muchos muones caen al suelo. El efecto de los muones es mayor, no abrumador, pero imagina que cada organismo de la Tierra recibe el equivalente a varias tomografías computarizadas al año. Las tomografías computarizadas tienen algún peligro asociado con ellas. Su médico no recomendaría una tomografía computarizada a menos que realmente la necesitara ".
Melott dijo que el cáncer y las mutaciones serían las consecuencias más obvias para la biología terrestre de los rayos cósmicos de una supernova. Con sus coautores, B.C. Thomas de Washburn University (graduado de doctorado en física de KU en 2005 y reciente ganador del premio A. Roy Myers Excellence in Research Award), M. Kachelrieß del Institutt for fysikk en Noruega, D.V. Semikoz del Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cite en Francia y la Universidad Nacional de Investigación Nuclear en Moscú, y A.C. Overholt (graduado de doctorado en física de KU en 2013) de la MidAmerica Nazarene University — Melott miró el registro fósil en África, el continente más estable geográficamente en la tierra durante el Pleistoceno, cuando es probable que haya ocurrido una supernova.
"No hay una extinción masiva, pero hay una especie de extinción en ese momento y el recambio de especies, ", dijo." No es lo suficientemente grave como para llamarlo una extinción masiva. Existe algún efecto posiblemente relacionado con la supernova. Eso es más difícil de decir porque hay muchos efectos en competencia. Incluso en África tienes el cambio climático, y no sabes si el cambio climático está causando los efectos que ves o si una supernova tiene algo que ver con el cambio climático ".
Además de los rayos cósmicos, El equipo descubrió que una supernova habría provocado que la luz azul brillara en el cielo por la noche durante aproximadamente un mes.
"Se ha demostrado que eso es bastante malo para casi todos los organismos vivos, "Dijo Melott." Te quita el sueño y altera tu producción de melatonina. Nunca querría un reloj despertador LED azul en mi habitación por ejemplo. Se ha demostrado que las farolas LED azules tienen efectos negativos en los animales, provocando cambios de comportamiento. Pero este efecto solo duraría aproximadamente un mes. Creo que nunca verías evidencia en el registro fósil ".
La ionización atmosférica habría sido un efecto más grave de una supernova, según el investigador de KU.
"La ionización atmosférica puede ayudar a que los rayos comiencen, "Melott dijo." Cuando un rayo cósmico desciende, hace un camino a través de la atmósfera, donde saca electrones de los átomos, y eso crea un camino para que comiencen los relámpagos. Esperaríamos ver un gran aumento con los rayos de nube a tierra. Eso sería bueno para algunos organismos y malo para otros. Los rayos son la causa número uno de incendios forestales además de los humanos. Entonces, esperaríamos muchos más incendios forestales, y que podría cambiar la ecología de diferentes regiones, como la pérdida de cobertura arbórea en el noreste de África, que incluso podría tener algo que ver con la evolución humana. Las Grandes Llanuras se han mantenido recientemente cubiertas de hierba por un montón de incendios forestales. Un gran aumento de los rayos también significaría un gran aumento de los nitratos que salen de la lluvia, y eso actuaría como fertilizante ".
En efecto, Melott dijo que hace 2,6 millones de años hubo en África una pérdida de cobertura arbórea y un aumento de pastizales, posiblemente atribuible a incendios forestales provocados por rayos.
"Creemos que es posible que los rayos cósmicos hayan tenido algo que ver con eso, " él dijo.
Melott agregó que a menudo la gente le pregunta si deberían temer que una supernova explote cerca de la Tierra hoy.
"Les digo que deberían preocuparse por el calentamiento global y la guerra nuclear, no estas cosas, ", 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, según Melott.
"Está mucho más lejos que este 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 ".