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 pársecs [30 a 1000 años luz ] de distancia [2] ) para tener efectos notables en la biosfera de la Tierra. .
Se estima que han ocurrido 20 explosiones de supernovas a 300 pc de la Tierra en los últimos 11 millones de años. Se espera que se produzcan explosiones de supernovas de tipo II en regiones activas de formación de estrellas, con 12 de estas asociaciones OB ubicadas a 650 pc de la Tierra. En la actualidad, hay ocho candidatos a supernovas cercanas a la Tierra en un radio de 300 pc. [3] [4]
En promedio, se produce una explosión de supernova a 10 pársecs (33 años luz) de la Tierra cada 240 millones de años. [ cita necesaria ] Los rayos gamma son responsables de la mayoría de los efectos adversos que una supernova puede tener en un planeta terrestre vivo . En el caso de la Tierra, los rayos gamma inducen la radiólisis del N 2 y O 2 diatómicos en la atmósfera superior , convirtiendo el nitrógeno y el oxígeno moleculares en óxidos de nitrógeno , agotando la capa de ozono lo suficiente como para exponer la superficie a la dañina radiación solar y cósmica (principalmente ultravioleta). . El fitoplancton y las comunidades de arrecifes se verían particularmente afectados, lo que podría agotar gravemente la base de la cadena alimentaria marina. [5] [6]
Históricamente, las supernovas cercanas pueden haber influido en la biodiversidad de la vida en el planeta. Los registros geológicos sugieren que eventos de supernova cercanos han provocado un aumento de los rayos cósmicos , lo que a su vez produjo un clima más frío. Una mayor diferencia de temperatura entre los polos y el ecuador generó vientos más fuertes, aumentó la mezcla de los océanos y resultó en el transporte de nutrientes a aguas poco profundas a lo largo de las plataformas continentales . Esto condujo a una mayor biodiversidad. [7] [8]
Odenwald [9] 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 llegaría a la Tierra unos 100.000 años más tarde que la luz inicial y otras radiaciones electromagnéticas producidas por la explosión. Sin embargo, se estima que Betelgeuse puede tardar hasta 1,5 millones de años en convertirse en una supernova. [10]
Las especulaciones sobre los efectos de una supernova cercana en la Tierra a menudo se centran en estrellas grandes 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 1.000 años. Aunque serían extremadamente visibles, si estas supernovas "predecibles" ocurrieran, se cree que representarían poca amenaza para la Tierra.
Se estima que una supernova de Tipo II a menos de ocho pársecs (26 años luz) destruiría más de la mitad de la capa de ozono de la Tierra. [12] Tales estimaciones se basan en modelos atmosféricos y en 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 en un radio de 10 pársecs de la Tierra varían entre 0,05 y 0,5 por mil millones de años [6] y 10 por mil millones de años. [13] Varios estudios suponen 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 pasar por una de estas regiones. [12] Ejemplos de supernovas relativamente cercanas son el remanente de supernova Vela ( c. 800 ly, hace c. 12.000 años) y Geminga ( c. 550 ly, c. hace 300.000 años).
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 a 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 . [14] 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. [12]
La evidencia de 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, y puede incluso haber desencadenado la formación de este sistema. [15] 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 ser detectables en la Tierra en forma de firmas de isótopos metálicos en los estratos rocosos . Posteriormente, investigadores de la Universidad Técnica de Munich informaron sobre un enriquecimiento de hierro-60 en rocas de las profundidades del Océano Pacífico . [16] [17] [18] Se encontraron veintitrés átomos de este isótopo de hierro en los 2 cm superiores de la corteza (esta capa corresponde a épocas desde hace 13,4 millones de años hasta el presente). [18] Se estima que la supernova debe haber ocurrido en los últimos 5 millones de años o de lo contrario habría tenido que haber ocurrido muy cerca del sistema solar para dar cuenta de que todavía hay tanto hierro-60 aquí. Una supernova que hubiera ocurrido tan cerca probablemente habría causado una extinción masiva, lo que no ocurrió en ese período de tiempo. [19] La cantidad de hierro parece indicar que la supernova estaba a menos de 30 pársecs de distancia. Por otro lado, los autores estiman la frecuencia de supernovas a una distancia menor que D (para D razonablemente pequeña ) en alrededor de ( D /10 pc ) 3 por mil millones de años, lo que da una probabilidad de sólo alrededor del 5% para una 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 de Múnich encontró polvo interestelar en nieve de la superficie antártica de no más de 20 años y lo relacionan con la nube interestelar local . La detección de polvo interestelar en la Antártida se realizó mediante la medición de los radionucleidos Fe-60 y Mn-53 mediante espectrometría de masas con acelerador altamente sensible , donde el Fe-60 es nuevamente la firma clara del origen reciente de una supernova cercana a la Tierra. [20]
Los estallidos de rayos gamma de explosiones de supernova "peligrosamente cercanas" ocurren dos o más veces cada mil millones de años, y esto se ha propuesto como la causa de la extinción del final del Ordovícico , que resultó en la muerte de casi el 60% de la vida oceánica en la Tierra. [21] También se han propuesto múltiples supernovas en un cúmulo de estrellas hipergigantes moribundas que ocurrieron en rápida sucesión en una escala de tiempo astronómica y geológica como un desencadenante de los múltiples pulsos de la extinción del Devónico tardío , en particular el evento Hangenberg en el extremo del Devoniano. [22]
En 1998, se encontró un remanente de supernova , RX J0852.0−4622 , frente (aparentemente) al remanente de supernova Vela, más grande . [23] Se descubrieron de forma independiente rayos gamma procedentes de la desintegración del titanio-44 ( vida media de unos 60 años) que emanaban de él, [24] lo que demuestra que debe haber explotado bastante recientemente (quizás alrededor del año 1200), pero no hay ninguna evidencia. registro histórico del mismo. Su distancia es controvertida, pero algunos científicos argumentan, basándose en el flujo de rayos gamma y rayos X, que el remanente de supernova está a sólo 200 pársecs (650-700 años luz ) de distancia. [25] Si es así, que haya ocurrido hace 800 años es un evento estadísticamente inesperado porque se estima que las supernovas a menos de 200 parsecs de distancia ocurren menos de una vez cada 100.000 años. [18]
