_ Stelele care explodează sunt rare, dar emit torenți de radiații— unul suficient de aproape de Pământ ar putea amenința viața pe planetă

Stelele precum soarele sunt remarcabil de constante. 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 aproximativ 5 miliarde de ani, dar atunci când stelele își epuizează combustibilul nuclear, moartea lor poate duce la pirotehnică.

Soarele va muri în cele din urmă devenind mare și apoi condensându-se într-un tip de stea numită pitică albă. Dar stelele de peste opt ori mai masive decât soarele mor violent într-o explozie numită supernovă.

Supernovele apar pe Calea Lactee doar de câteva ori pe secol, iar aceste explozii violente sunt de obicei suficient de îndepărtate încât oamenii aici pe Pământ nu observa. 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 cosmologia și găurile negre.

În scrisul meu despre finalurile cosmice, am descris amenințarea reprezentată de cataclismele stelare, cum ar fi supernovele și fenomenele înrudite, cum ar fi exploziile 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.

Foarte puține stele sunt suficient de masive pentru a muri într-o supernova. Dar atunci când o face, rivalizează pentru scurt timp cu luminozitatea 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 sutime de secundă.

Steaua pe moarte emite radiații de mare energie sub formă de raze gamma. Razele 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 mișcă aproape 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 d.Hr., o stea a apărut într-un loc în care nicio stea nu fusese văzută anterior. Probabil a fost o supernovă.

Observatorii din întreaga lume au văzut o stea strălucitoare apărând brusc în 1006 d.Hr. Astronomii au potrivit-o mai târziu cu o supernovă aflată la 7.200 de ani lumină distanță. Apoi, în 1054 d.Hr., 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.

Johannes Kepler a observat ultima supernova din Calea Lactee în 1604, deci în 1604. din punct de vedere statistic, următorul este întârziat.

La 600 de ani lumină distanță, supergianta roșie Betelgeuse din constelația Orion este 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.

Dacă o stea devine supernovă suficient de aproape de Pământ, gama- radiațiile de raze 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 supernovă se stinge la 100 de ani lumină distanță, este nevoie de 100 de ani pentru a o vedea.

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 semnele revelatoare ale acestui eveniment. Radiațiile razelor gamma au erodat stratul de ozon, care protejează viața de pe Pământ de radiațiile dăunătoare 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, astfel încât fracția care ajunge pe Pământ scade cu distanța 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 provocând probabil extincția în masă. Unii astronomi cred că supernovele din apropiere au declanșat o serie de extincții în masă cu 360 până la 375 de milioane de ani în urmă. Din fericire, aceste evenimente au loc în decurs de 30 de ani lumină doar la fiecare câteva sute de milioane de ani.

Când stelele neutronice se ciocnesc

Dar supernovele nu sunt singurele evenimente care emit raze gamma. Ciocnirile stelelor cu neutroni provoacă fenomene de înaltă energie, de la raze gamma la unde gravitaționale.

Lăsate în urmă după o explozie de supernovă, stelele neutronice sunt bile de materie de mărimea unui oraș cu densitatea unui nucleu atomic, deci 300 de trilioane. ori mai dens decât soarele. Aceste ciocniri au creat multe dintre aurul și metalele prețioase de pe Pământ. Presiunea intensă cauzată de ciocnirea a două obiecte ultradense forțează neutronii să intre în nucleele atomice, ceea ce creează elemente mai grele, cum ar fi aurul și platina.

O coliziune cu stele de neutroni generează o explozie intensă de raze gamma. Aceste raze gamma sunt concentrate într-un jet îngust de radiație care are un impact mare.

Dacă Pământul ar fi în linia de foc a unei explozii de raze gamma în 10.000 de ani lumină, sau 10% din diametru. a galaxiei, explozia ar 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.

Asta sună de rău augur, dar stelele neutronice nu se formează de obicei în perechi, așa că există doar una coliziune în Calea Lactee aproximativ la fiecare 10.000 de ani. Sunt de 100 de ori mai rare decât exploziile de supernove. În întregul univers, există o coliziune cu stele neutroni la fiecare câteva minute.

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

După această matematică, este destul de probabil că o explozie de raze gamma a provocat una dintre cele cinci extincții în masă din ultimii 500 de milioane de ani. Astronomii au susținut că o explozie de raze gamma a provocat prima extincție în masă în urmă cu 440 de milioane de ani, când 60% din toate creaturile marine au dispărut.

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 spațiu.

A fost cea mai strălucitoare explozie de raze gamma care a avut loc de la om. a început civilizația. Radiația a provocat o perturbare bruscă a ionosferei Pământului, chiar dacă sursa a fost o explozie la aproape 2 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 din The Conversation sub o licență Creative Commons. . Citiți articolul original.

(Fluierul)