Σουπερνόβα περιέλουσαν τη Γη με ραδιενεργά συντρίμμια. Supernovae showered Earth with radioactive debris

Αρχαία ιζήματα αποδεικνύουν σύμφωνα με τους επιστήμονες τα αλλεπάλληλα χτυπήματα που είχε δεχθεί ο πλανήτης μας. An international team of scientists has found evidence of a series of massive supernova explosions near our solar system, which showered the Earth with radioactive debris.The scientists found radioactive iron-60 in sediment and crust samples taken from the Pacific, Atlantic and Indian Oceans. The iron-60 was concentrated in a period between 3.2 and 1.7 million years ago, which is relatively recent in astronomical terms. False color image of Cassiopeia A using Hubble and Spitzer telescopes and Chandra X-ray Observatory. Credit: NASA/JPL-Caltech

Περιέργως το Χόλιγουντ δεν έχει καταπιαστεί ακόμα με αυτό το σενάριο καταστροφής: ένα κοντινό άστρο εκρήγνυται σε σουπερνόβα και βομβαρδίζει τη Γη με θανάσιμη ακτινοβολία. Δεν πρόκειται όμως για σενάριο, αλλά για αλλεπάλληλα χτυπήματα που δέχτηκε ο πλανήτης τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια.

Μελέτη που δημοσιεύεται στο κορυφαίο περιοδικό «Nature» επιβεβαιώνει μια συναρπαστική ανακάλυψη της περασμένης δεκαετίας, όταν οι γεωλόγοι ανακάλυψαν σε αρχαία ιζήματα ίχνη ενός ραδιενεργού ισοτόπου του σιδήρου με την ονομασία σίδηρος-60.

Το συγκεκριμένο ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής μόλις 2,6 εκατομμύρια χρόνια, κάτι που σημαίνει ότι όλος ο σίδηρος-60 που ανιχνεύεται σήμερα στη Γη δεν μπορεί παρά να έφτασε πρόσφατα στον πλανήτη, πιθανότατα από γερασμένα άστρα που εκρήγνυνται και διασκορπίζουν το περιεχόμενό τους στο Διάστημα.

Τα νέα ευρήματα

Anton Wallner. Credit: Stuart Hay

Η νέα μελέτη, με επικεφαλής τον πυρηνικό φυσικό Άντον Γουόλνερ του Αυστραλιανού Εθνικού Πανεπιστημίου, εξετάζει 120 δείγματα από τον πυθμένα του Ειρηνικού, του Ατλαντικού και του Ινδικού Ωκεανού.

Σίδηρος-60, αναφέρει η διεθνής ερευνητική ομάδα, ανιχνεύθηκε σε όλα τα δείγματα σε ιζήματα που καλύπτουν το διάστημα από τα 3,2 μέχρι τα 1,7 εκατομμύρια χρόνια πριν. Το ίδιο ισότοπο ανιχνεύθηκε επίσης σε ιζήματα 8 εκατομμυρίων ετών.

Τα ευρήματα αυτά δείχνουν να επιβεβαιώνονται από ανεξάρτητη ανάλυση που έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση το «Physical Review Letters» και διαπιστώνει την ύπαρξη σιδήρου-60 σε δείγματα από τη Σελήνη. Το συμπέρασμα είναι ότι η Γη έχει δεχθεί πολλαπλά χτυπήματα από υπερκαινοφανείς αστέρες στην πρόσφατη γεωλογική ιστορία της.

Θεωρητικά, η ακτινοβολία των σουπερνόβα μπορεί να καταστρέψει το στρώμα όζοντος που προστατεύει τον πλανήτη από τη θανάσιμη υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου και δυνητικά να οδηγήσει έτσι σε μαζικές εξαφανίσεις ειδών.

Οι ερευνητές όμως θεωρούν ότι οι εκρήξεις δεν συνέβησαν αρκετά κοντά για να προκαλέσουν καταστροφές πλανητικής κλίμακας -σύμφωνα με προηγούμενες εκτιμήσεις, οι υπερκαινοφανείς αστέρες μπορούν να εκτοξεύουν υλικό σε απόσταση μέχρι 300 έτη φωτός.

Παρόλα αυτά, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το τελευταίο κύμα βομβαρδισμού του πλανήτη συνέπεσε χρονικά με τη μετάβαση από την Πλειόκαινο στην Πλειστόκαινο περίοδο του πλανήτη.

Ο δρ Γουόλνερ παραδέχεται ότι αυτό μπορεί να είναι απλή σύμπτωση, επικαλείται ωστόσο προηγούμενες μελέτες που έδειχναν ότι ο καταιγισμός σωματιδίων από υπερκαινοφανείς αστέρες ίσως αυξάνει τη νεφοκάλυψη.

Πράγματι, η Γη κρύωσε σημαντικά κατά τη μετάβαση στο Πλειστόκαινο. Είτε επηρέασαν το κλίμα του πλανήτη είτε όχι, οι κοσμικές εκρήξεις ήταν σίγουρα θεαματικές: σύμφωνα με τους ερευνητές, τα σουπερνόβα έλαμπαν ακόμα και στη διάρκεια της ημέρας με τη λαμπρότητα της πανσελήνου.

Ποια είναι όμως τα άστρα που βομβάρδισαν τη Γη με την επιθανάτια λάμψη τους; Σύμφωνα με δεύτερη μελέτη στο ίδιο τεύχος του «Nature», τα τελευταία 2,3 εκατομμύρια χρόνια έχουν εκραγεί δύο σουπερνόβα στην ομάδα άστρων «Σκορπιού-Κενταύρου» σε απόσταση μέχρι 300 έτη φωτός από τη Γη.

Artist's impression of supernova. Credit: Greg Stewart, SLAC National Accelerator Lab

Ενδεχομένως αυτές ήταν δύο από τις εκρήξεις που βομβάρδισαν τη Γη στην πρόσφατη ιστορία της, αν και αυτό είναι δύσκολο έως αδύνατο να επιβεβαιωθεί οριστικά. Σε κάθε περίπτωση, ο κίνδυνος νέου βομβαρδισμού είναι υπαρκτός αλλά πολύ μικρός: από τα 100 δισεκατομμύρια άστρα που εκτιμάται ότι φιλοξενεί ο Γαλαξίας μας, μόνο ένα με δύο εκρήγνυνται σε σουπερνόβα κάθε αιώνα.

Πηγή: A. Wallner, J. Feige, N. Kinoshita, M. Paul, L. K. Fifield, R. Golser, M. Honda, U. Linnemann, H. Matsuzaki, S. Merchel, G. Rugel, S. G. Tims, P. Steier, T. Yamagata, S. R. Winkler. Recent near-Earth supernovae probed by global deposition of interstellar radioactive 60Fe. Nature, 2016; 532 (7597): 69 DOI: 10.1038/nature17196