النجوم مثل الشمس ثابت بشكل ملحوظ. وهي تختلف في السطوع بنسبة 0.1% فقط على مر السنين والعقود، وذلك بفضل اندماج الهيدروجين مع الهيليوم الذي يزودها بالطاقة. هذه العملية سوف تبقي الشمس مشرقة بشكل مطرد ل حوالي 5 مليارات سنة أخرىولكن عندما تستنفد النجوم وقودها النووي، فإن موتها قد يحدث تؤدي إلى الألعاب النارية.
سوف تموت الشمس في النهاية عن طريق النمو بشكل كبير ومن ثم التكثيف إلى نوع من النجوم يسمى أ قزم ابيض. لكن النجوم أكبر من الشمس بثماني مرات يموت بعنف في انفجار يسمى المستعر الأعظم.
تحدث المستعرات الأعظم عبر مجرة درب التبانة فقط عدة مرات في القرنوعادة ما تكون هذه الانفجارات العنيفة بعيدة بما فيه الكفاية بحيث لا يلاحظها الناس هنا على الأرض. لكي يكون للنجم المحتضر أي تأثير على الحياة على كوكبنا، يجب أن يتحول إلى مستعر أعظم على بعد 100 سنة ضوئية من الأرض.
أنا عالم الفلك من يدرس علم الكونيات و الثقوب السوداء.
في كتابتي عنه النهايات الكونية، لقد وصفت التهديد الذي يشكله الكوارث النجمية مثل المستعرات الأعظمية والظواهر المرتبطة بها مثل انفجارات أشعة جاما. معظم هذه الكوارث تكون بعيدة، ولكن عندما تحدث بالقرب من المنزل فإنها يمكن أن تشكل تهديدًا للحياة على الأرض.
وفاة نجم ضخم
عدد قليل جدًا من النجوم لديه كتلة كافية للموت في المستعر الأعظم. ولكن عندما يفعل المرء ذلك، فإنه لفترة وجيزة ينافس سطوع مليارات النجوم. بمعدل مستعر أعظم واحد كل 50 عامًا، ومع 100 مليار مجرة في الكونفي مكان ما في الكون، ينفجر مستعر أعظم كل جزء من مائة من الثانية.
يصدر النجم المحتضر إشعاعات عالية الطاقة على شكل أشعة جاما. أشعة غاما هي شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي بأطوال موجية أقصر بكثير من موجات الضوء، مما يعني أنها غير مرئية للعين البشرية. يُطلق النجم المحتضر أيضًا سيلًا من الجسيمات عالية الطاقة على شكل الأشعة الكونية: جسيمات دون ذرية تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء.
تعد المستعرات الأعظم في درب التبانة نادرة، لكن القليل منها كان قريبًا بدرجة كافية من الأرض بحيث تناقشها السجلات التاريخية. في 185 AD، ظهر نجم في مكان لم يُرى فيه نجم من قبل. ربما كان سوبر نوفا.
شاهد المراقبون حول العالم نجمًا ساطعًا يظهر فجأة 1006 AD. وطابقه علماء الفلك فيما بعد بمستعر أعظم على بعد 7,200 سنة ضوئية. ثم في 1054 ADسجل علماء الفلك الصينيون نجمًا مرئيًا في سماء النهار، وقد حدده علماء الفلك فيما بعد على أنه مستعر أعظم على بعد 6,500 سنة ضوئية.
لاحظ يوهانس كيبلر آخر مستعر أعظم في درب التبانة عام 1604، لذا بالمعنى الإحصائي، التالي قد فات موعده.
على بعد 600 سنة ضوئية، العملاق الأحمر منكب الجوزاء في كوكبة أوريون، أقرب نجم ضخم يقترب من نهاية حياته. وعندما يتحول إلى مستعر أعظم، سوف يلمع مثل البدر لمن يشاهده من الأرض، دون أن يسبب أي ضرر للحياة على كوكبنا.
أضرار الإشعاع
إذا أصبح النجم مستعرًا أعظم بالقرب من الأرض بدرجة كافية، فقد يؤدي إشعاع أشعة جاما إلى إتلاف بعض الحماية الكوكبية التي تسمح للحياة بالازدهار على الأرض. هناك تأخير زمني بسبب سرعة الضوء المحدودة. إذا انفجر مستعر أعظم على بعد 100 سنة ضوئية، فسوف يستغرق الأمر 100 سنة حتى نراه.
اكتشف علماء الفلك أدلة على وجود مستعر أعظم على بعد 300 سنة ضوئية، وانفجر قبل 2.5 مليون سنة. الذرات المشعة المحاصرة في رواسب قاع البحر هي علامات منبهة لهذا الحدث. أدى الإشعاع الصادر عن أشعة جاما إلى تآكل طبقة الأوزونالذي يحمي الحياة على الأرض من إشعاعات الشمس الضارة. وكان من شأن هذا الحدث أن يبرد المناخ، مما يؤدي إلى انقراض بعض الأنواع القديمة.
السلامة من المستعر الأعظم تأتي مع مسافة أكبر. تنتشر أشعة جاما والأشعة الكونية في كل الاتجاهات بمجرد انبعاثها من المستعر الأعظم، لذا فإن الجزء الذي يصل إلى الأرض يتناقص مع مسافة أكبر. على سبيل المثال، تخيل اثنين من المستعرات الأعظمية المتطابقة، أحدهما أقرب إلى الأرض بعشر مرات من الآخر. ستتلقى الأرض إشعاعًا أقوى بحوالي مائة مرة من الحدث الأقرب.
إن حدوث سوبر نوفا في غضون 30 سنة ضوئية سيكون كارثيا، حيث يؤدي إلى استنفاد طبقة الأوزون بشدة، وتعطيل السلسلة الغذائية البحرية ومن المحتمل أن يسبب الانقراض الجماعي. يعتقد بعض علماء الفلك أن المستعرات الأعظمية القريبة تسببت في حدوث أ سلسلة من الانقراضات الجماعية منذ 360 إلى 375 مليون سنة. ولحسن الحظ، تحدث هذه الأحداث في نطاق 30 سنة ضوئية فقط كل بضع مئات الملايين من السنين.
عندما تصطدم النجوم النيوترونية
لكن المستعرات الأعظم ليست هي الأحداث الوحيدة التي تنبعث منها أشعة جاما. تصادم النجوم النيوترونية تسبب ظواهر عالية الطاقة تتراوح من أشعة جاما إلى موجات الجاذبية.
تركت وراءها بعد انفجار سوبر نوفا، النجوم النيوترونية هي عبارة عن كرات بحجم مدينة من المادة ذات كثافة نواة الذرة، أي أنها أكثف بـ 300 تريليون مرة من كثافة الشمس. خلقت هذه الاصطدامات العديد من الذهب والمعادن الثمينة على الارض. الضغط الشديد الناجم عن اثنين فائق الكثافة تصادم الأجسام بقوى النيوترونات إلى النوى الذرية، مما يؤدي إلى تكوين عناصر أثقل مثل الذهب والبلاتين.
يولد اصطدام نجم نيوتروني قوة شديدة انفجار أشعة جاما. وتتركز أشعة جاما هذه في طائرة ضيقة من الإشعاع الذي يحزم لكمة كبيرة.
لو كانت الأرض في خط النار لانفجار أشعة جاما بداخلها 10,000 سنة ضوئيةأو 10% من قطر المجرة، سيحدث الانفجار ضرر شديد لطبقة الأوزون. كما أنه سيؤدي إلى إتلاف الحمض النووي داخل خلايا الكائنات الحية، بمستوى قد يؤدي إلى قتل العديد من أشكال الحياة البسيطة مثل البكتيريا.
قد يبدو هذا أمرًا مشؤومًا، لكن النجوم النيوترونية لا تتشكل عادةً في أزواج، لذا فهي موجودة يحدث تصادم واحد فقط في مجرة درب التبانة كل 10,000 عام تقريبًا. هم انهم أندر 100 مرة من انفجارات السوبرنوفا. في جميع أنحاء الكون، هناك اصطدام لنجم نيوتروني كل بضع دقائق.
قد لا تشكل انفجارات أشعة جاما تهديدًا وشيكًا للحياة على الأرض، ولكن على مدى فترات زمنية طويلة جدًا، ستضرب الانفجارات الأرض حتمًا. ال احتمالات أن يؤدي انفجار أشعة جاما إلى حدوث انقراض جماعي 50% خلال الـ 500 مليون سنة الماضية و90% خلال الـ 4 مليارات سنة منذ وجود الحياة على الأرض.
ومن خلال تلك الرياضيات، من المحتمل جدًا أن يكون انفجار أشعة جاما قد تسبب في حدوث أحد هذه الأحداث خمسة انقراضات جماعية في الـ 500 مليون سنة الماضية. وقد جادل علماء الفلك بأن انفجار أشعة جاما تسبب في حدوث ذلك الانقراض الجماعي الأول قبل 440 مليون سنة، متى اختفى 60% من الكائنات البحرية.
تذكير حديث
الأحداث الفيزيائية الفلكية الأكثر تطرفًا لها مدى طويل. تم تذكير علماء الفلك بهذا في أكتوبر 2022، عندما اجتاحت نبضة من الإشعاع النظام الشمسي وأثقلت كاهل جميع تلسكوبات أشعة جاما في الفضاء.
وكانت هذه ألمع انفجار أشعة جاما حدثت منذ بداية الحضارة الإنسانية. تسبب الإشعاع في اضطراب مفاجئ إلى طبقة الأيونوسفير للأرضعلى الرغم من أن المصدر كان انفجارًا تقريبًا على بعد ملياري سنة ضوئية. لم تتأثر الحياة على الأرض، لكن حقيقة أنها غيرت الغلاف الأيوني هي أمر مثير للقلق، إذ إن انفجارًا مماثلًا في مجرة درب التبانة سيكون أكثر سطوعًا بمليون مرة.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
الصورة الائتمان: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، جويل كاستنر (RIT)
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://singularityhub.com/2024/04/16/exploding-stars-are-rare-but-if-one-was-close-enough-it-could-threaten-life-on-earth/
