Identifican un nuevo peligro estelar para la vida en planetas como la Tierra

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Crédito: Science: NASA/CXC/Univ. de Illinois/I. Brunton et al
Crédito: Science: NASA/CXC/Univ. de Illinois/I. Brunton et al

Las secuelas de las supernovas siempre producen rayos X, pero si la onda expansiva de la supernova choca con el denso gas circundante, puede producir una dosis especialmente grande de rayos X que llega meses o años después de la explosión y puede durar décadas, según las observaciones de rayos X de 31 supernovas y sus secuelas obtenidas con el observatorio de rayos X Chandra de la NASA, las misiones Swift y NuSTAR de la NASA y el observatorio de rayos X XMM-Newton de la ESA. Esta amenaza puede dañar las atmósferas de planetas situados a una distancia de hasta 160 años luz. En la actualidad, la Tierra no corre peligro de sufrir una amenaza de este tipo porque no hay progenitores potenciales de supernovas a esta distancia, pero es posible que haya experimentado este tipo de exposición a los rayos X en el pasado.

Antes de este nuevo estudio, la mayoría de las investigaciones sobre los efectos de las explosiones de supernovas se habían centrado en el peligro de dos periodos: la intensa radiación producida por una supernova en los días y meses posteriores a la explosión, y las partículas energéticas que llegan cientos o miles de años después.

Sin embargo, ni siquiera estas alarmantes amenazas catalogan por completo los peligros tras la explosión de una estrella.

El astrónomo de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign Ian Brunton y sus colegas descubrieron que, entre estos dos peligros previamente identificados, acecha otro.

"Si un torrente de rayos X barre un planeta cercano, la radiación alteraría gravemente la química atmosférica del planeta", explicó Brunton.

"En el caso de un planeta similar a la Tierra, este proceso podría acabar con una parte importante del ozono, que en última instancia protege la vida de la peligrosa radiación ultravioleta de su estrella anfitriona".

Si un planeta con la biología de la Tierra recibiera una radiación sostenida de alta energía procedente de una supernova cercana, especialmente una que interaccionara fuertemente con su entorno, podría provocar la desaparición de una amplia gama de organismos, especialmente los marinos que se encuentran en la base de la cadena alimentaria.

Estos efectos podrían ser lo suficientemente importantes como para iniciar una extinción masiva.

4 de las 31 supernovas del estudio. Crédito: NASA/CXC/Univ. de Illinois/I. Brunton et al
4 de las 31 supernovas del estudio. Crédito: NASA/CXC/Univ. de Illinois/I. Brunton et al

"En la actualidad, la Tierra no corre peligro de que se produzca un fenómeno de este tipo, ya que no hay supernovas potenciales en la zona de peligro de los rayos X", afirma el profesor Connor O'Mahoney, también de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

"Sin embargo, puede darse el caso de que tales acontecimientos desempeñaran un papel en el pasado de la Tierra".

Existen pruebas fehacientes de que se produjeron supernovas hace entre 2 y 8 millones de años, a una distancia de entre 65 y 500 años luz de la Tierra.

"La Tierra se encuentra en la Burbuja Local, una burbuja aún en expansión de gas caliente de baja densidad rodeada por un caparazón de gas frío que abarca unos 1.000 años luz", explican los astrónomos.

"La expansión hacia el exterior de las estrellas cerca de la superficie de la Burbuja Local implica que se formó a partir de un estallido de formación estelar y supernovas cerca del centro de la burbuja hace unos 14 millones de años".

"Las jóvenes estrellas masivas responsables de las explosiones de supernovas estaban entonces mucho más cerca de nuestro planeta de lo que están ahora tales estrellas, lo que puso a la Tierra en un riesgo mucho mayor de estas supernovas en el pasado".

"Aunque estas pruebas no relacionan las supernovas con ningún evento de extinción masiva concreto en la Tierra, sí sugieren que las explosiones cósmicas han afectado a nuestro planeta a lo largo de su historia."

Aunque la Tierra y el Sistema Solar se encuentran actualmente en un espacio seguro en cuanto a posibles explosiones de supernovas, muchos otros planetas de la Vía Láctea no lo están.

Estos fenómenos de alta energía reducirían las áreas de la Vía Láctea, conocidas como Zona Galáctica Habitable, donde las condiciones serían propicias para la vida tal y como la conocemos.

Dado que las observaciones de rayos X de las supernovas son escasas, sobre todo de las que interactúan fuertemente con su entorno, los autores sostienen que sería valioso realizar observaciones de seguimiento de las supernovas que interactúan durante meses y años después de la explosión.

Según el profesor Brian Fields, también de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, "seguir investigando los rayos X de las supernovas es valioso no sólo para comprender el ciclo vital de las estrellas, sino que también tiene implicaciones en campos como la astrobiología, la paleontología y las ciencias terrestres y planetarias".

Fuentes, créditos y referencias:

NASA - Ian R. Brunton et al, X-Ray-luminous Supernovae: Threats to Terrestrial Biospheres, The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/acc728

Créditos a SciNews

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