Θα μπορούσε μια σουπερνόβα να καταστρέψει τη Γη;

Όταν το λαμπρό αστέρι Betelgeuse εκραγεί, το θέαμα θα είναι εντυπωσιακό. Η αστρική έκρηξη, γνωστή ως σουπερνόβα, θα είναι πιο φωτεινή από οποιονδήποτε πλανήτη και σχεδόν τόσο φωτεινή όσο η πανσέληνος. Θα είναι ορατή κατά τη διάρκεια της ημέρας και θα μπορούσατε να διαβάσετε ένα βιβλίο στο φως της τα μεσάνυχτα. Θα διαρκέσει μερικούς μήνες πριν σβήσει, όπως συμβαίνει με όλους τους υπερκαινοφανείς. Αλλά δεν θα είναι επικίνδυνος. Για να γίνει αυτό, θα πρέπει να βρίσκεται πολύ, πολύ πιο κοντά, ενώ ο Betelgeuse απέχει περίπου 650 έτη φωτός. Υπάρχουν λοιπόν αστέρια που αποτελούν απειλή για εμάς;

Για να εκτιμήσουμε πόσο κοντά θα πρέπει να είναι ένας υπερκαινοφανής αστέρας για να προκαλέσει σοβαρή ζημιά στη Γη, πρέπει να εξετάσουμε τις καταστροφικές ικανότητες ενός υπερκαινοφανούς αστέρα. Πρώτον, υπάρχει το ωστικό κύμα από την ίδια την έκρηξη. Αν είστε αρκετά κοντά σε έναν υπερκαινοφανή για να ανησυχείτε για το ωστικό κύμα, τότε είστε αρκετά κοντά στο αστέρι πριν από τον υπερκαινοφανή για να έχετε ήδη λάβει μια θανατηφόρα δόση ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, υπάρχει το ορατό φως. Αν και μπορεί να είναι εντυπωσιακό και να οδηγήσει σε τύφλωση, δεν θα αποτελέσει παράγοντα καταστροφής του πλανήτη μας.

Μιλώντας για την παραγωγή ενέργειας, η συντριπτική πλειοψηφία της ενέργειας που εκπέμπεται από ένα σουπερνόβα είναι με τη μορφή νετρίνων, σωματιδίων φαντασμάτων που δεν αλληλεπιδρούν σχεδόν ποτέ με την ύλη. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν τρισεκατομμύρια νετρίνα που διέρχονται από το σώμα σας αυτή τη στιγμή, και ούτε καν τα έχετε καταλάβει. Έτσι, ακόμη και αν είχατε στο πρόσωπό σας νετρίνα από μία σουπερνόβα, αυτό δεν θα σας ενοχλούσε.

Τι γίνεται όμως με άλλα μήκη κύματος του φωτός, όπως οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες γάμμα; Τα καλά νέα είναι ότι οι υπερκαινοφανείς τείνουν να μην παράγουν άφθονες ποσότητες ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας. Αλλά τα κακά νέα είναι ότι αυτό είναι μόνο σε μια σχετική έννοια. Σε οποιαδήποτε λογική απόλυτη κλίμακα, όπως π.χ. πόσες ακτίνες γάμμα πρόκειται να περάσουν μέσα από την ατμόσφαιρα, εξακολουθεί να είναι ένας τόνος ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας. Και τέλος, υπάρχουν οι κοσμικές ακτίνες, σωματίδια επιταχυνόμενα σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Οι υπερκαινοφανείς είναι ικανοί να παράγουν άφθονες ποσότητες κοσμικών ακτίνων, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές.

Τι κάνει λοιπόν όλες αυτές τις ακτίνες Χ, τις ακτίνες γάμμα και τις κοσμικές ακτίνες τόσο επιβλαβείς για τη Γη; Αυτές οι μορφές ακτινοβολίας έχουν αρκετή ενέργεια ώστε να μπορούν να διαλύσουν το μοριακό άζωτο και το οξυγόνο. Αυτά τα στοιχεία στη γήινη ατμόσφαιρα προτιμούν να αιωρούνται ως μόρια. Αλλά μόλις διασπαστούν, ανασυνδυάζονται με ενδιαφέροντες και συναρπαστικούς τρόπους. Για παράδειγμα, δημιουργούν διάφορα οξείδια του αζώτου, συμπεριλαμβανομένου του οξειδίου του αζώτου, γνωστού και ως αέριο γέλιου, το οποίο οδηγεί σε μείωση του στρώματος του όζοντος.

Χωρίς στρώμα όζοντος, η Γη είναι ευάλωτη στην υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου. Αυτό μεταφράζεται σε πιο γρήγορα εγκαύματα και υψηλότερα ποσοστά καρκίνου του δέρματος. Οι φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί, όπως τα φύκια, γίνονται ευάλωτοι. Στην ουσία, ψήνονται και πεθαίνουν. Και επειδή αποτελούν το βασικό στρώμα της τροφικής αλυσίδας, ολόκληρο το οικοσύστημα καταρρέει και επέρχεται μαζική εξαφάνιση.

Για τους υπερκαινοφανείς αστέρες που τείνουν να συμβαίνουν στον γαλαξία μας, ένα άστρο που πεθαίνει θα πρέπει να βρίσκεται σε απόσταση περίπου 25 έως 30 έτη φωτός από τη Γη για να αφαιρέσει τουλάχιστον το μισό στρώμα του όζοντος, κάτι που θα ήταν αρκετό για να προκαλέσει όλα τα προαναφερθέντα κακά πράγματα.

Τα καλά νέα είναι ότι δεν υπάρχουν γνωστοί υποψήφιοι σουπερνόβα σε απόσταση 30 ετών φωτός από τη Γη. Ο πλησιέστερος υποψήφιος, η Spica, απέχει περίπου 250 έτη φωτός, και δεν υπάρχουν αστέρια που θα γίνουν υποψήφιοι σουπερνόβα και θα πλησιάσουν σε απόσταση 30 ετών φωτός από τη Γη κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Οπότε είμαστε ασφαλείς από αυτή την άποψη, τουλάχιστον προς το παρόν.

Σε μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες, ωστόσο, τα πράγματα αρχίζουν να γίνονται πιο ενδιαφέροντα, όπως συμβαίνει συνήθως με οντότητες που θέτουν υπαρξιακούς κινδύνους για ολόκληρες βιόσφαιρες.

Ένα από τα διασκεδαστικά πράγματα είναι ότι το Ηλιακό μας Σύστημα μόλις τώρα εισέρχεται στον σπειροειδή βραχίονα Ωρίωνα του Γαλαξία μας, και οι σπειροειδείς βραχίονες είναι γνωστοί για τον προχωρημένο ρυθμό σχηματισμού άστρων (γι' αυτό και τείνουν να ξεχωρίζουν στις φωτογραφίες). Αλλά υψηλότεροι ρυθμοί σχηματισμού άστρων σημαίνουν υψηλότερα ποσοστά θανάτων άστρων, τα οποία σημαίνουν μεγαλύτερη από το μέσο όρο πιθανότητα να πλησιάσουμε πολύ κοντά για να νιώσουμε άνετα στα 10 εκατομμύρια χρόνια που θα μας χρειαστούν για να διασχίσουμε το βραχίονα.

Μόλις λάβετε υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, καταλήγετε σε εκτιμήσεις για μια δυνητικά θανατηφόρα συνάντηση με υπερκαινοφανή μερικές φορές κάθε ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Στην πραγματικότητα, ορισμένοι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ένας κοντινός σουπερνόβα προκάλεσε μια μαζική εξαφάνιση πριν από 360 εκατομμύρια χρόνια, η οποία σκότωσε το 75% όλων των ειδών.

Αλλά υπάρχει μια μικρή προειδοποίηση: Αυτή η ανάλυση ισχύει μόνο για τυπικές, συνηθισμένες σουπερνόβα. Υπάρχει επίσης μια ειδική περίπτωση όπου το άστρο που πεθαίνει καλύπτεται από ένα παχύ στρώμα σκόνης. Όταν το ωστικό κύμα του σουπερνόβα χτυπήσει αυτή τη σκόνη, απελευθερώνει μια πλημμύρα ακτίνων Χ, ακολουθούμενη από μια έκρηξη κοσμικών ακτίνων αιώνες αργότερα. Είναι ένα άσχημο διπλό χτύπημα: Οι ακτίνες Χ μπορούν να ταξιδέψουν πάνω από 150 έτη φωτός, αποδυναμώνοντας την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, και μερικές εκατοντάδες χρόνια αργότερα, οι κοσμικές ακτίνες ολοκληρώνουν τη δουλειά.

Και έπειτα υπάρχουν οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia, οι οποίοι πυροδοτούνται όταν οι λευκοί νάνοι, τα υπερπυκνά απομεινάρια άστρων χαμηλής ή μέσης μάζας όπως ο Ήλιος, συσσωρεύουν υλικό από έναν συνοδό που βρίσκεται σε τροχιά γύρω τους. Αλλά οι λευκοί νάνοι είναι γενικά μικροί και αμυδροί, έτσι είναι πολύ πιο δύσκολο να εντοπιστούν, και η τελική τους εξέλιξη προς μια σουπερνόβα είναι πολύ πιο τυχαία. Τη μια μέρα, απλά αράζουν, και την επόμενη, μετατρέπονται σε πυρηνική κόλαση. Ευτυχώς, ο πλησιέστερος υποψήφιος είναι ο διπλός λευκός νάνος IK Pegasi, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση ασφαλείας περίπου 150 έτη φωτός μακριά.

Πριν όμως εφησυχάσετε πολύ, θα πρέπει να γνωρίζετε για τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα, οι οποίες προκύπτουν από συγχωνεύσεις αστέρων νετρονίων και υπερκαινοφανείς εκρήξεις. Είναι πολύ πιο επικίνδυνες επειδή είναι απίστευτα ισχυρές και οι εκρηκτικές τους ενέργειες συγκεντρώνονται σε στενές δέσμες που μπορούν να διαπεράσουν έναν γαλαξία σε απόσταση 10.000 ετών φωτός. Επειδή οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα είναι πολύ πιο μακρινές από τους υπερκαινοφανείς, είναι πιο δύσκολο να προβλεφθούν και να προγραμματιστούν.

[via]