Stelele care explodează sunt rare, dar dacă una ar fi suficient de aproape, ar putea amenința viața pe Pământ

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Stele ca soarele remarcabil de constantă. Ele variază în luminozitate cu doar 0.1% de-a lungul anilor și deceniilor, datorită fuziunii hidrogenului în heliu care le alimentează. Acest proces va menține soarele să strălucească constant pentru încă vreo 5 miliarde de ani, dar când stelele își epuizează combustibilul nuclear, moartea lor poate duce la pirotehnică.

Soarele va muri în cele din urmă prin creșterea mare și apoi condensarea într-un tip de stea numită a pitic alb. Dar stele de peste opt ori mai masive decât soarele mor violent într-o explozie numită supernovă.

Supernovele apar peste Calea Lactee doar a de câteva ori pe secol, iar aceste explozii violente sunt de obicei destul de îndepărtate încât oamenii de aici pe Pământ să nu observe. Pentru ca o stea pe moarte să aibă vreun efect asupra vieții de pe planeta noastră, ar trebui să devină supernova la 100 de ani lumină de Pământ.

sunt un astronom care studiază cosmologie și găuri negre.

În scrisul meu despre terminații cosmice, am descris amenințarea reprezentată de cataclisme stelare precum supernovele și fenomenele conexe precum izbucniri de raze gamma. Cele mai multe dintre aceste cataclisme sunt îndepărtate, dar atunci când apar mai aproape de casă, pot reprezenta o amenințare pentru viața de pe Pământ.

Moartea unei stele masive

Foarte puține stele sunt suficient de masive pentru a muri într-o supernovă. Dar când o face, pe scurt rivalizează cu strălucirea miliardelor de stele. La o supernovă la 50 de ani, și cu 100 de miliarde de galaxii în univers, undeva în univers o supernova explodează la fiecare sută de secundă.

[Conținutul încorporat]

Steaua pe moarte emite radiații de înaltă energie sub formă de raze gamma. Raze gamma sunt o formă de radiație electromagnetică cu lungimi de undă mult mai scurte decât undele luminoase, ceea ce înseamnă că sunt invizibile pentru ochiul uman. Steaua pe moarte eliberează, de asemenea, un torent de particule de înaltă energie sub formă de raze cosmice: particule subatomice care se deplasează cu viteza apropiată de viteza luminii.

Supernovele din Calea Lactee sunt rare, dar câteva au fost suficient de aproape de Pământ încât înregistrările istorice le discută. În 185 AD, o stea a apărut într-un loc în care nu mai fusese văzută nicio stea. Probabil a fost o supernovă.

Observatorii din întreaga lume au văzut o stea strălucitoare apărând dintr-o dată 1006 AD. Mai târziu, astronomii l-au potrivit cu o supernovă aflată la 7,200 de ani lumină distanță. Apoi în 1054 AD, astronomii chinezi au înregistrat o stea vizibilă pe cerul zilei pe care astronomii au identificat-o ulterior ca fiind o supernovă la 6,500 de ani lumină distanță.

Un bărbat cu păr negru și barbă, purtând haine închise la culoare, cu un guler elaborat, sprijinindu-și o mână pe șold și alta pe un glob. — Johannes Kepler, astronomul care a observat ceea ce era probabil o supernova în 1604. Credit imagine: Muzeul Kepler din Weil der Stadt

observă Johannes Kepler ultima supernova din Calea Lactee în 1604, deci în sens statistic, urmatorul e intarziat.

La 600 de ani lumină distanță, supergigantul roșu Betelgeuse în constelația Orion se află cea mai apropiată stea masivă care se apropie de sfârșitul vieții sale. Când devine supernovă, va străluci la fel de strălucitor ca luna plină pentru cei care privesc de pe Pământ, fără a provoca daune vieții de pe planeta noastră.

Daune cauzate de radiații

Dacă o stea devine supernovă suficient de aproape de Pământ, radiația gama ar putea deteriora o parte din protecția planetară care permite vieții să prospere pe Pământ. Există o întârziere din cauza vitezei finite a luminii. Dacă o supernova se stinge la 100 de ani lumină distanță, ne trebuie 100 de ani să o vedem.

Astronomii au găsit dovezi ale unei supernove la 300 de ani lumină distanță, care a explodat acum 2.5 milioane de ani. Atomii radioactivi prinși în sedimentele de pe fundul mării sunt semne revelatoare ale acestui eveniment. Radiațiile de la razele gamma au erodat strat de ozon, care protejează viața de pe Pământ de radiațiile nocive ale soarelui. Acest eveniment ar fi răcit clima, ducând la dispariția unor specii antice.

Siguranța față de o supernovă vine cu o distanță mai mare. Razele gamma și razele cosmice se răspândesc în toate direcțiile odată emise de o supernovă, deci fracțiunea care ajunge pe Pământ scade cu distanta mai mare. De exemplu, imaginați-vă două supernove identice, cu una de 10 ori mai aproape de Pământ decât cealaltă. Pământul ar primi radiații care sunt de aproximativ o sută de ori mai puternice de la evenimentul apropiat.

O supernova în termen de 30 de ani lumină ar fi catastrofală, epuizând grav stratul de ozon, perturbând lanțul trofic marin și probabil provocând extincția în masă. Unii astronomi cred că supernovele din apropiere au declanșat a serie de extincții în masă Acum 360 până la 375 de milioane de ani. Din fericire, aceste evenimente au loc în 30 de ani lumină doar la câteva sute de milioane de ani.

Când stelele neutronice se ciocnesc

Dar supernovele nu sunt singurele evenimente care emit raze gamma. Ciocniri de stele neutronice provoacă fenomene de înaltă energie variind de la razele gamma până la valuri gravitationale.

Lăsat în urmă după o explozie de supernovă, stele neutronice sunt bile de materie de dimensiunea unui oraș, cu densitatea unui nucleu atomic, deci de 300 de trilioane de ori mai dens decât soarele. Aceste ciocniri au creat multe dintre aur și metale prețioase pe pamant. Presiunea intensă cauzată de două ultradense ciocnirea obiectelor forțe neutroni în nuclee atomice, care creează elemente mai grele, cum ar fi aurul și platina.

[Conținutul încorporat]

O coliziune cu stele neutroni generează o intensitate explozie de raze gamma. Aceste raze gamma sunt concentrate în a jet îngust de radiații care dă un pumn mare.

Dacă Pământul ar fi în linia de foc a unei explozii de raze gamma în interior 10,000 de ani lumină, sau 10 la sută din diametrul galaxiei, ar fi izbucnirea deteriora grav stratul de ozon. De asemenea, ar deteriora ADN-ul din interiorul celulelor organismelor, la un nivel care ar ucide multe forme de viață simple, cum ar fi bacteriile.

Sună de rău augur, dar stelele neutronice nu se formează de obicei în perechi, așa că există o singură coliziune în Calea Lactee aproximativ la fiecare 10,000 de ani. Sunt De 100 de ori mai rare decât exploziile supernovei. În întregul univers, există o coliziune de stele neutroni la fiecare câteva minute.

Este posibil ca exploziile de raze gamma să nu reprezinte o amenințare iminentă la adresa vieții de pe Pământ, dar pe o scară de timp foarte lungă, exploziile vor lovi în mod inevitabil Pământul. The șansele ca o explozie de raze gamma să declanșeze o extincție în masă sunt 50% în ultimii 500 de milioane de ani și 90% în cele 4 miliarde de ani de când există viață pe Pământ.

După această matematică, este foarte probabil ca o explozie de raze gamma să fi provocat una dintre ele cinci extincții în masă în ultimii 500 de milioane de ani. Astronomii au susținut că o explozie de raze gamma a cauzat prima extincție în masă Acum 440 de milioane de ani, când 60 la sută din toate creaturile marine au dispărut.

Un memento recent

Cele mai extreme evenimente astrofizice au o acoperire lungă. Astronomilor li s-a reamintit acest lucru în octombrie 2022, când un puls de radiație a străbătut sistemul solar și a supraîncărcat toate telescoapele cu raze gamma din spaţiu.

Era cea mai strălucitoare explozie de raze gamma să apară de la începutul civilizaţiei umane. Radiația a provocat o perturbare bruscă spre ionosfera Pământului, chiar dacă sursa a fost aproape o explozie la două miliarde de ani lumină distanță. Viața de pe Pământ nu a fost afectată, dar faptul că a alterat ionosfera este îngrijorător – o explozie similară în Calea Lactee ar fi de un milion de ori mai strălucitoare.

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

Credit imagine: NASA, ESA, Joel Kastner (RIT)