Dois milhões e meio e oito milhões de anos atrás, não muito longe de nós (pelos padrões astronômicos), duas supernovas irromperam, o que poderia levar ao esgotamento da camada de ozônio da Terra e inúmeras consequências indesejáveis para a vida. Uma supernova de dois milhões e meio de anos em particular poderia ter sido um golpe sério. O Plioceno, a era quente e amena, terminou e o Pleistoceno, a era da glaciação e da idade do gelo, começou. Variações naturais na órbita e oscilação da Terra provavelmente explicariam as mudanças climáticas, mas um evento de supernova ocorrido durante este período teria sido mais adequado.
Acredita-se que a supernova explodiu a 163-326 anos-luz de distância (50-100 parsecs). Em comparação, nosso vizinho estelar mais próximo, Proxima Centauri, está a 4,2 anos-luz de distância.
Implicações para a Terra
As supernovas podem esterilizar quaisquer planetas habitados nas proximidades se eles atrapalharem a radiação ionizante. Essas supernovas poderiam causar estragos na biologia existente em nosso planeta? O Dr. Brian Thomas, astrofísico da Washburn University no Kansas, decidiu descobrir com certeza e modelou as consequências para a biologia na superfície da Terra, com base na evidência geológica de duas supernovas, 2,5 e 8 milhões de anos atrás, respectivamente. Em seu trabalho mais recente, Thomas estudou a propagação dos raios cósmicos de supernovas através da atmosfera até a superfície a fim de compreender seus efeitos nos organismos vivos.
Olhando para o registro fóssil durante a fronteira Plioceno-Pleistoceno (2,5 milhões de anos atrás), vemos mudanças dramáticas nos fósseis e na cobertura global do solo. Thomas observa que "houve mudanças, especialmente na África, que mostraram uma mudança de solo mais arborizado para solo de pradaria". Ao mesmo tempo, o registro geológico mostra um aumento global na concentração de ferro-60, que é um isótopo radioativo formado durante a explosão de uma supernova.
“Estávamos interessados em como a explosão de estrelas poderia afetar a vida na Terra, e descobrimos que, há alguns milhões de anos, a vida passou por grandes mudanças”, diz Thomas. "Pode estar relacionado a uma supernova."
Por exemplo, na fronteira Plioceno-Pleistoceno, houve uma mudança no número de espécies. Apesar do fato de que não houve grandes extinções em massa, taxas mais altas de extinção foram observadas em geral, as próprias espécies e a vegetação mudaram.
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Não tão mortal
Como uma supernova próxima pode afetar a vida na Terra? Thomas nota com desagrado que as supernovas são frequentemente expostas a tal luz que "a supernova irrompe e tudo morre", mas isso não é inteiramente verdade. É tudo uma questão de atmosfera. A camada de ozônio protege a vida biológica da prejudicial radiação ultravioleta do sol, que altera a herança genética. Thomas compilou modelos do clima global, química atmosférica e transferência de radiação (a propagação da radiação na atmosfera) para entender melhor como as supernovas de raios cósmicos poderiam afetar a atmosfera da Terra, em particular a camada de ozônio.
É importante notar que os raios cósmicos supernovas não vão incinerar tudo em seu caminho. O meio intergaláctico atua como uma espécie de peneira, desacelerando os raios cósmicos e a "chuva de ferro radioativo" (do ferro-60) por centenas de milhares de anos. As partículas de alta energia serão as primeiras a chegar à Terra e interagirão com nossa atmosfera de maneira diferente das partículas de baixa energia que chegarão mais tarde. Thomas simulou o esgotamento da camada de ozônio 100, 300 e 1000 anos depois que as primeiras partículas de supernova começaram a entrar na atmosfera. Curiosamente, o atrito atingiu o pico (26%) após 300 anos.
Os raios cósmicos de alta energia para o cenário de 100 anos se infiltrarão diretamente pela estratosfera e despejarão sua energia abaixo da camada de ozônio, esgotando-a menos, enquanto no cenário de 300 anos raios cósmicos menos energéticos contribuirão com mais energia para a estratosfera, destruindo significativamente a camada de ozônio.
A destruição do ozônio é uma séria ameaça à vida na superfície.
Efeitos mistos
Thomas estudou vários possíveis efeitos devastadores na biologia (eritema, câncer de pele, catarata, desaceleração da fotossíntese do fitoplâncton marinho e danos às plantas) em diferentes latitudes como resultado do aumento da intensidade da radiação UV causada pela redução do ozônio. O aumento dos danos apareceu em todas as direções, aumentando com a latitude e de acordo com as mudanças preservadas no registro fóssil. No entanto, nem todas as consequências foram igualmente prejudiciais para os organismos. O plâncton, principal produtor de oxigênio, sofreu danos mínimos. Além disso, houve um pequeno aumento no risco de queimaduras solares e câncer de pele em humanos.
Então, uma supernova próxima poderia levar a uma extinção em massa? Depende de qual lado você olha, diz Thomas: “Há uma diferença sutil entre 'destruir tudo e tudo' e o sofrimento de organismos individuais. Algumas plantas aumentaram a produção, como soja e trigo, enquanto outras perderam produtividade. E também refletiu no registro fóssil.
Mas como as supernovas podem afetar a evolução humana - essa questão que Thomas tratará em seu próximo trabalho.
Ilya Khel
