Πώς οι κοντινές αστρικές εκρήξεις θα μπορούσαν να έχουν σκοτώσει μεγάλα ζώα

Παρόλο που η Γη επιπλέει στο κενό, δεν υπάρχει στο κενό. Ο πλανήτης βομβαρδίζεται συνεχώς από πράγματα από το διάστημα, συμπεριλαμβανομένου ενός καθημερινού κατακλυσμού μικρομετεωριτών και μιας βροχής ακτινοβολίας από τον ήλιο και τα πιο μακρινά αστέρια. Μερικές φορές, πράγματα από το διάστημα μπορεί να μας ακρωτηριάσουν ή να μας σκοτώσουν, όπως ο γιγάντιος αστεροειδής που εξαφάνισε τους δεινόσαυρους. Τις περισσότερες φορές, τα αστρικά σιδεράκια παίρνουν το δρόμο τους προς τη Γη και το φεγγάρι και στη συνέχεια εγκαθίστανται ειρηνικά, παραμένοντας για την αιωνιότητα ή τουλάχιστον μέχρι να τα ξεθάψουν οι επιστήμονες.

Η σκοτεινή ύλη, αν υπάρχει, μάλλον ανήκει στην τελευταία κατηγορία. Εάν τα υποθετικά ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια (WIMPs) είναι πραγματικά, οι συγκρούσεις τους με την κανονική ύλη μπορεί να έχουν αφήσει ίχνη απολιθωμάτων στα βάθη του αρχείου βράχου του πλανήτη. Μια ομάδα φυσικών πρότεινε έναν νέο τρόπο αναζήτησης τέτοιων απολιθωμάτων ως τρόπο κυνηγιού για τη σκοτεινή ύλη, όπως ανέφερα νωρίτερα αυτόν τον μήνα.

Αλλά η αναζήτηση για κοσμικά συντρίμμια στη Γη έχει μακρά ιστορία. Άλλοι ερευνητές έχουν αποδείξει ότι είναι δυνατό να βρεθούν απολιθώματα αστροφυσικών σωματιδίων στον φλοιό της Γης. Μερικοί ερευνητές αναρωτιούνται πώς αυτά τα κοσμικά γεγονότα επηρεάζουν τη Γη — ακόμα και αν έχουν αλλάξει την πορεία της εξέλιξης. Μια νέα μελέτη υποδηλώνει ότι ενεργητικά σωματίδια από ένα αστέρι που εκρήγνυται μπορεί να συνέβαλαν στην εξαφάνιση μιας σειράς μεγαπανίδας, συμπεριλαμβανομένου του προϊστορικού τέρατος καρχαρία, που εξαφανίστηκε περίπου την ίδια εποχή.

«Είναι μια ενδιαφέρουσα σύμπτωση», είπε ο Adrian Melott, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Κάνσας και συγγραφέας μιας νέας εργασίας.

Όταν ένα αστέρι πεθαίνει, τα έντερά του ρέουν στον κόσμο. Μεταξύ αυτών των αστρικών υπολειμμάτων είναι ισότοπα, ή παραλλαγές, στοιχείων όπως ο σίδηρος. Ένα τέτοιο ισότοπο, ο σίδηρος-60, είναι σπάνιο στη Γη αλλά σε αφθονία σε σουπερνόβα. Το 2016 και το 2017, οι αστροφυσικοί εντόπισαν τον σίδηρο-60 που βρέθηκε στον πυθμένα της Γης και στο φεγγάρι πίσω σε δύο αρχαίους σουπερνόβα στη γαλαξιακή γειτονιά της Γης. Ένα γεγονός έλαβε χώρα πριν από περίπου 2,6 εκατομμύρια χρόνια και ένα άλλο κάπου μεταξύ 6,5 και 8,7 εκατομμύρια χρόνια πριν, λένε οι ερευνητές.

"Πολλά πράγματα δεν θα άφηναν ένα συγκεκριμένο υπόλειμμα", είπε ο Melott σε μια συνέντευξη, αλλά το iron-60 αφήνει. "Αυτό είναι απόδειξη ότι κάτι συμβαίνει."

Δεδομένου ενός τέτοιου όπλου καπνίσματος, ο Melott στράφηκε σε ένα ερώτημα που συλλογίστηκαν οι επιστήμονες τουλάχιστον από τη δεκαετία του 1950:Πώς μπορεί αυτές οι σουπερνόβα να επηρεάσουν τη Γη και τη ζωή της; Στη νέα εργασία, περιγράφει πώς μια σουπερνόβα θα παρήγαγε μια βροχή υποατομικών σωματιδίων που ονομάζονται μιόνια που θα μπορούσαν να βλάψουν το DNA, οδηγώντας σε εκτεταμένες μεταλλάξεις στους οργανισμούς, ακόμη και στην εξαφάνιση ειδών.

Τα μιόνια είναι κάτι σαν εξαιρετικά βαριά ηλεκτρόνια. Μπορούν να πλεύσουν μέσα από την ατμόσφαιρα της Γης με μεγαλύτερη ευκολία από τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια. «Φτάνουν στο έδαφος, σε χτυπούν και μερικοί από αυτούς θα αλληλεπιδράσουν μαζί σου και θα βλάψουν το DNA σου», είπε ο Melott. "Βρίσκονται σε ένα γλυκό σημείο για να επηρεάσουν τη ζωή στο έδαφος."

Ο Melott υπέθεσε ότι ένας σουπερνόβα πριν από περίπου 2,6 εκατομμύρια χρόνια θα είχε αυξήσει τη ροή των μιονίων που ρέουν στην ατμόσφαιρα αρκετές εκατοντάδες φορές. Ο ίδιος και οι συνεργάτες του υπολόγισαν ότι τα ποσοστά καρκίνου θα μπορούσαν να έχουν αυξηθεί κατά 50 τοις εκατό για ένα ζώο στο μέγεθος ενός ανθρώπου. Για ένα μαμούθ ή ένα μεγαλόδοντο — το οποίο είχε το μέγεθος σχολικού λεωφορείου — η δόση ακτινοβολίας θα ήταν ακόμη χειρότερη, είπε ο Melott.

Η ιδέα ότι τα σουπερνόβα μπορεί να επηρεάσουν τη ζωή στη Γη δεν είναι εντελώς νέα. Ο παλαιοντολόγος Otto Schindewolf πρότεινε τη δεκαετία του 1950 ότι οι σουπερνόβα μπορεί να προκαλούσαν μεταλλάξεις σε μεγάλα ζώα. Αλλά η θεωρία του δεν έπιασε. Το 1968 οι αστρονόμοι Κ.Δ. Ο Terry και ο W.H. Ο Tucker πρότεινε ότι οι μαζικές εξαφανίσεις μπορεί να προκλήθηκαν από κοντινά αστέρια που εκρήγνυνται και η υπόθεση έχει αναζωογονηθεί αρκετές φορές έκτοτε.

Ωστόσο, οι περισσότερες θεωρίες κατηγορούν για τις εκτεταμένες κλιματικές αλλαγές και όχι τις άμεσες μεταλλάξεις. Οι εκρήξεις σουπερνόβα θα μπορούσαν να εξαλείψουν το στρώμα του όζοντος της Γης, για παράδειγμα, το οποίο θα προκαλούσε όλεθρο στο θαλάσσιο πλαγκτόν και τους κοραλλιογενείς υφάλους. Τα σουπερνόβα θα μπορούσαν επίσης να δημιουργήσουν μια περίσσεια κοσμικών ακτίνων που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν σύννεφα, οδηγώντας σε έναν «χειμώνα με κοσμικές ακτίνες», έγραψε σε ένα email ο Henrik Svensmark του Τεχνικού Πανεπιστημίου της Δανίας.

Το έργο του Svensmark δείχνει ότι το γεωλογικό αρχείο της Γης συμπίπτει σε ορισμένες περιπτώσεις με την αναμενόμενη ροή κοσμικών ακτίνων που σχετίζονται με σουπερνόβα. Και μια εργασία του 1995 από τους φυσικούς John Ellis και David Schramm κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι καταστροφικοί σουπερνόβα θα μπορούσαν να αναμένονται κάθε μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με το ρυθμό των μαζικών εξαφανίσεων.

Όσο για την υπόθεση του Melott ότι η μοναδική σουπερνόβα πριν από 2,6 εκατομμύρια χρόνια οδήγησε απευθείας σε εξαφανίσεις, επισημαίνει μερικές γραμμές αποδείξεων. Στα όρια Πλειόκαινου-Πλειστόκαινου πριν από 2,6 εκατομμύρια χρόνια, περίπου το 36 τοις εκατό των θαλάσσιων γενών εξαφανίστηκαν, κυρίως στα παράκτια ύδατα. Τα μεγαλύτερα ζώα θα έπιαναν μεγαλύτερη δόση μιονίων σε αυτές τις περιοχές, επισημαίνει ο Melott.

Αλλά σε αντίθεση με εκείνα του σιδήρου-60 και των WIMP, το σημάδι των μιονίων δεν θα παρέμενε στο αρχείο απολιθωμάτων, καθιστώντας την άμεση σύνδεση μεταξύ μιονίων και εξαφανίσεων σχεδόν αδύνατο να αποδειχθεί. "Αυτά τα μιόνια δεν θα άφηναν πραγματικά κανένα ίχνος", είπε ο Melott.

Ακόμα κι αν οι βροχές μιονίων και ο σίδηρος-60 από αστέρια που πεθαίνουν δεν μπορούν να συνδεθούν άμεσα με εξαφανίσεις, η παρουσία τους καταδεικνύει μια βαθιά αλήθεια:η Γη, και οτιδήποτε επάνω της, είναι μέρος του σύμπαντος, όχι χωριστά από αυτήν. Τα αστέρια μπορεί πράγματι να έχουν κάποιες απαντήσεις στη μοίρα μας.

Αυτό το άρθρο ανατυπώθηκε στις  Wired.com και στα ισπανικά στο Investigacionyciencia.es.