Una supernova cercana a la Tierra es una explosión resultante de la muerte de una estrella que ocurre lo suficientemente cerca de la Tierra (aproximadamente a menos de 10 a 300 parsecs (30 a 1000 años luz ) de distancia [2] ) para tener efectos notables en la biosfera de la Tierra .
Históricamente, cada explosión de supernova cercana a la Tierra se ha asociado con un calentamiento global de alrededor de 3-4 ° C (5-7 ° F). Se estima que han ocurrido 20 explosiones de supernovas dentro de 300 pc de la Tierra durante los últimos 11 millones de años. Se espera que ocurran explosiones de supernovas de tipo II en regiones activas de formación de estrellas, con 12 asociaciones OB de este tipo ubicadas dentro de 650 pc de la Tierra. En la actualidad, hay seis candidatos a supernova cercana a la Tierra en un radio de 300 pc. [3]
Efectos en la Tierra
En promedio, una explosión de supernova ocurre dentro de los 10 parsecs (33 años luz) de la Tierra cada 240 millones de años. [a] Los rayos gamma son responsables de la mayoría de los efectos adversos que puede tener una supernova en un planeta terrestre vivo . En el caso de la Tierra, los rayos gamma inducen la radiólisis de N 2 y O 2 diatómicos en la atmósfera superior , convirtiendo el nitrógeno y el oxígeno moleculares en óxidos de nitrógeno , lo que agota la capa de ozono lo suficiente como para exponer la superficie a la radiación solar y cósmica dañina (principalmente ultravioleta). . Las comunidades de fitoplancton y arrecifes se verían particularmente afectadas, lo que podría agotar gravemente la base de la cadena alimentaria marina. [4] [5]
Odenwald [6] analiza los posibles efectos de una supernova de Betelgeuse en la Tierra y en los viajes espaciales humanos, especialmente los efectos de la corriente de partículas cargadas que alcanzarían la Tierra unos 100.000 años después de la luz inicial y otras radiaciones electromagnéticas producidas por el explosión.
Riesgo por tipo de supernova
Candidatos dentro de 300 pc [3] Designación de estrella Distancia
(pc)Masa
( M ☉ )IK Pegasi 46 1,65 / 1,15 Spica 80 10,25 / 7,0 Alpha Lupi 141 10.1 Antares 169 12,4 / 10 Betelgeuse 197 7.7-20 Rigel 264 18
La especulación sobre los efectos de una supernova cercana en la Tierra a menudo se centra en grandes estrellas como candidatas a supernova de Tipo II . Varias estrellas prominentes a unos pocos cientos de años luz del Sol son candidatas a convertirse en supernovas en tan solo un milenio. Aunque serían espectaculares de ver, si ocurrieran estas supernovas "predecibles", se cree que tienen poco potencial para afectar a la Tierra.
Se estima que una supernova de Tipo II a menos de ocho parsecs (26 años luz) destruiría más de la mitad de la capa de ozono de la Tierra. [7] Estas estimaciones se basan en modelos atmosféricos y el flujo de radiación medido de SN 1987A , una supernova de Tipo II en la Gran Nube de Magallanes . Las estimaciones de la tasa de aparición de supernovas dentro de los 10 pársecs de la Tierra varían de 0,05 a 0,5 por mil millones de años [5] a 10 por mil millones de años. [8] Varios estudios asumen que las supernovas se concentran en los brazos espirales de la galaxia, y que las explosiones de supernovas cerca del Sol suelen ocurrir durante los aproximadamente 10 millones de años que tarda el Sol en atravesar una de estas regiones. [7] Ejemplos de supernovas relativamente cercanas son el Remanente de Supernova Vela ( c. 800 a . C. , c. 12 000 años atrás) y Geminga ( c. 550 ly, c. 300 000 años atrás).
Se cree que las supernovas de tipo Ia son potencialmente las más peligrosas si ocurren lo suficientemente cerca de la Tierra. Debido a que las supernovas de Tipo Ia surgen de estrellas enanas blancas comunes y tenues, es probable que una supernova que podría afectar la Tierra ocurra de manera impredecible y tenga lugar en un sistema estelar que no está bien estudiado. El candidato conocido más cercano es IK Pegasi . [9] Sin embargo, actualmente se estima que para cuando pudiera convertirse en una amenaza, su velocidad en relación con el Sistema Solar habría llevado a IK Pegasi a una distancia segura. [7]
Eventos pasados
La evidencia de los productos hijos de isótopos radiactivos de vida corta muestra que una supernova cercana ayudó a determinar la composición del Sistema Solar hace 4.500 millones de años, e incluso puede haber desencadenado la formación de este sistema. [10] La producción de supernovas de elementos pesados durante períodos de tiempo astronómicos finalmente hizo posible la química de la vida en la Tierra.
Las supernovas pasadas podrían detectarse en la Tierra en forma de firmas de isótopos metálicos en los estratos rocosos . Posteriormente, investigadores de la Universidad Técnica de Munich informaron sobre el enriquecimiento de hierro-60 en rocas de aguas profundas del Océano Pacífico . [11] [12] [13] Se encontraron veintitrés átomos de este isótopo de hierro en los 2 cm superiores de la corteza (esta capa corresponde a tiempos desde hace 13,4 millones de años hasta el presente). [13] Se estima que la supernova debe haber ocurrido en los últimos 5 millones de años o de lo contrario habría tenido que suceder muy cerca del sistema solar para dar cuenta de que todavía hay tanto hierro-60 aquí. Una supernova que ocurriera tan cerca probablemente habría causado una extinción masiva, lo que no sucedió en ese período de tiempo. [14] La cantidad de hierro parece indicar que la supernova estaba a menos de 30 parsecs de distancia. Por otra parte, los autores estiman la frecuencia de supernovas a una distancia menor que D (para razonablemente pequeño D ) como alrededor de ( D / 10 pc ) 3 por mil millones de años, lo que da una probabilidad de sólo alrededor del 5% para un supernova dentro de 30 pc en los últimos 5 millones de años. Señalan que la probabilidad puede ser mayor porque el Sistema Solar está entrando en el Brazo de Orión de la Vía Láctea. En 2019, el grupo en Múnich encontró polvo interestelar en la nieve de la superficie antártica de no más de 20 años que se relacionan con la nube interestelar local . La detección de polvo interestelar en la Antártida se realizó mediante la medición de los radionúclidos Fe-60 y Mn-53 mediante espectrometría de masas del acelerador altamente sensible , donde el Fe-60 es nuevamente la firma clara de un origen reciente de una supernova cercana a la Tierra. [15]
Los estallidos de rayos gamma de explosiones de supernovas "peligrosamente cercanas" ocurren dos o más veces por mil millones de años, y esto se ha propuesto como la causa de la extinción final del Ordovícico , que resultó en la muerte de casi el 60% de la vida oceánica en la Tierra. [dieciséis]
En 1998 , se encontró un remanente de supernova , RX J0852.0-4622 , frente (aparentemente) al Remanente de Supernova Vela más grande . [17] Los rayos gamma de la desintegración del titanio-44 ( vida media de unos 60 años) fueron descubiertos de forma independiente emanando de él, [18] mostrando que debe haber explotado bastante recientemente (quizás alrededor del año 1200), pero no hay registro histórico de la misma. El flujo de rayos gamma y rayos X indica que la supernova estaba relativamente cerca de nosotros (quizás 200 parsecs o 660 ly). Si es así, este es un evento inesperado porque se estima que las supernovas a menos de 200 parsecs de distancia ocurren menos de una vez cada 100.000 años. [13]
Ver también
- Lista de candidatos a supernova
Notas al pie
- ^ Dado que un radio de 100 años luz contiene aproximadamente 27,8 veces más volumen que uno de 33 años luz, una supernova debería ocurrir en un radio de 100 años luz desde la Tierra aproximadamente una vez cada 8,6 millones de años. Una supernova ocurriría en un radio de 200 años luz aproximadamente una vez cada millón de años, dentro de 500 años luz cada 69.000 años y dentro de 1.000 años luz aproximadamente cada 8.625 años.
Referencias
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