Αστέρια σαν τον ήλιο είναι εντυπωσιακά σταθερό. Διαφέρουν σε φωτεινότητα μόνο κατά 0.1 τοις εκατό για χρόνια και δεκαετίες, χάρη στη σύντηξη υδρογόνου σε ήλιο που τους τροφοδοτεί. Αυτή η διαδικασία θα κρατήσει τον ήλιο να λάμπει σταθερά για περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια ακόμη, αλλά όταν τα αστέρια εξαντλούν το πυρηνικό τους καύσιμο, ο θάνατός τους μπορεί οδηγούν σε πυροτεχνήματα.
Ο ήλιος τελικά θα πεθάνει μεγαλώνοντας και στη συνέχεια συμπυκνώνοντας σε έναν τύπο αστεριού που ονομάζεται α άσπρος νάνος. Αλλά αστέρια έχουν οκτώ φορές μεγαλύτερη μάζα από τον ήλιο πεθαίνουν βίαια σε μια έκρηξη που ονομάζεται σουπερνόβα.
Οι σουπερνόβα συμβαίνουν στον Γαλαξία μόνο α λίγες φορές τον αιώνα, και αυτές οι βίαιες εκρήξεις είναι συνήθως αρκετά απομακρυσμένες που οι άνθρωποι εδώ στη Γη δεν τις προσέχουν. Προκειμένου ένα ετοιμοθάνατο αστέρι να έχει οποιαδήποτε επίδραση στη ζωή στον πλανήτη μας, θα πρέπει να γίνει σουπερνόβα σε απόσταση 100 ετών φωτός από τη Γη.
είμαι ενας αστρονόμος ποιος μελετά κοσμολογία και μαύρες τρύπες.
Στα γραπτά μου για κοσμικές καταλήξεις, έχω περιγράψει την απειλή που προέρχεται από αστρικοί κατακλυσμοί όπως σουπερνόβα και συναφή φαινόμενα όπως εκρήξεις ακτίνων γάμμα. Οι περισσότεροι από αυτούς τους κατακλυσμούς είναι απομακρυσμένοι, αλλά όταν συμβαίνουν πιο κοντά στο σπίτι μπορούν να αποτελέσουν απειλή για τη ζωή στη Γη.
Ο θάνατος ενός τεράστιου αστεριού
Πολύ λίγα αστέρια έχουν αρκετά μεγάλη μάζα για να πεθάνουν σε μια σουπερνόβα. Αλλά όταν το κάνει κανείς, το κάνει εν συντομία ανταγωνίζεται τη φωτεινότητα δισεκατομμυρίων αστεριών. Σε μία σουπερνόβα ανά 50 χρόνια, και με 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες στο σύμπαν, κάπου στο σύμπαν ένα σουπερνόβα εκρήγνυται κάθε εκατοστό του δευτερολέπτου.
Το ετοιμοθάνατο αστέρι εκπέμπει ακτινοβολία υψηλής ενέργειας ως ακτίνες γάμμα. Ακτίνες γάμμα είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με μήκη κύματος πολύ μικρότερα από τα κύματα φωτός, που σημαίνει ότι είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι. Το ετοιμοθάνατο αστέρι απελευθερώνει επίσης έναν χείμαρρο σωματιδίων υψηλής ενέργειας με τη μορφή κοσμικές ακτίνες: υποατομικά σωματίδια που κινούνται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
Οι σουπερνόβα στον Γαλαξία είναι σπάνιοι, αλλά λίγοι ήταν αρκετά κοντά στη Γη ώστε τα ιστορικά αρχεία να τους συζητούν. Σε 185 AD, ένα αστέρι εμφανίστηκε σε ένα μέρος όπου δεν είχε δει κανένα αστέρι προηγουμένως. Μάλλον ήταν σουπερνόβα.
Παρατηρητές σε όλο τον κόσμο είδαν ένα λαμπερό αστέρι να εμφανίζεται ξαφνικά 1006 AD. Οι αστρονόμοι αργότερα το ταίριαξαν με έναν σουπερνόβα 7,200 έτη φωτός μακριά. Στη συνέχεια, μέσα 1054 AD, Κινέζοι αστρονόμοι κατέγραψαν ένα αστέρι ορατό στον ουρανό της ημέρας, το οποίο οι αστρονόμοι εντόπισαν στη συνέχεια ως σουπερνόβα 6,500 έτη φωτός μακριά.
παρατήρησε ο Γιοχάνες Κέπλερ ο τελευταίος σουπερνόβα στον Γαλαξία το 1604, άρα από στατιστική άποψη, το επόμενο έχει καθυστερήσει.
Σε απόσταση 600 ετών φωτός, ο κόκκινος υπεργίγαντας Μπετελγκέζ στον αστερισμό του Ωρίωνα βρίσκεται το πλησιέστερο αστέρι με μεγάλη μάζα που πλησιάζει στο τέλος της ζωής του. Όταν γίνει σουπερνόβα, θα λάμπει τόσο λαμπερή όσο η πανσέληνος για όσους παρακολουθούν από τη Γη, χωρίς να προκαλέσει καμία ζημιά στη ζωή στον πλανήτη μας.
Βλάβη από ακτινοβολία
Εάν ένα αστέρι φτάσει σε σουπερνόβα αρκετά κοντά στη Γη, η ακτινοβολία ακτίνων γάμμα θα μπορούσε να βλάψει μέρος της πλανητικής προστασίας που επιτρέπει στη ζωή να ευδοκιμήσει στη Γη. Υπάρχει μια χρονική καθυστέρηση λόγω της πεπερασμένης ταχύτητας του φωτός. Εάν ένα σουπερνόβα πέσει 100 έτη φωτός μακριά, χρειάζονται 100 χρόνια για να το δούμε.
Οι αστρονόμοι βρήκαν στοιχεία για έναν σουπερνόβα 300 έτη φωτός μακριά που εξερράγη πριν από 2.5 εκατομμύρια χρόνια. Τα ραδιενεργά άτομα που παγιδεύονται στα ιζήματα του πυθμένα της θάλασσας είναι τα ενδεικτικά σημάδια αυτού του γεγονότος. Η ακτινοβολία από τις ακτίνες γάμμα διέβρωσε το στρώμα όζοντος, που προστατεύει τη ζωή στη Γη από την επιβλαβή ακτινοβολία του ήλιου. Αυτό το γεγονός θα είχε δροσίσει το κλίμα, οδηγώντας στην εξαφάνιση ορισμένων αρχαίων ειδών.
Η ασφάλεια από ένα σουπερνόβα έρχεται με μεγαλύτερη απόσταση. Οι ακτίνες γάμμα και οι κοσμικές ακτίνες εξαπλώνονται προς όλες τις κατευθύνσεις που κάποτε εκπέμπονταν από μια σουπερνόβα, έτσι ώστε το κλάσμα που φτάνει στη Γη μειώνεται με μεγαλύτερη απόσταση. Για παράδειγμα, φανταστείτε δύο πανομοιότυπες σουπερνόβα, με το ένα να είναι 10 φορές πιο κοντά στη Γη από το άλλο. Η Γη θα λάμβανε ακτινοβολία που είναι περίπου εκατό φορές ισχυρότερη από το πιο κοντινό συμβάν.
Ένας σουπερνόβα μέσα σε 30 έτη φωτός θα ήταν καταστροφικός, καταστρέφοντας σοβαρά τη στιβάδα του όζοντος, διακόπτοντας τη θαλάσσια τροφική αλυσίδα και πιθανότατα προκαλώντας μαζική εξαφάνιση. Μερικοί αστρονόμοι μαντεύουν ότι οι κοντινοί σουπερνόβα προκάλεσαν α σειρά μαζικών εξαφανίσεων 360 με 375 εκατομμύρια χρόνια πριν. Ευτυχώς, αυτά τα γεγονότα συμβαίνουν μέσα σε 30 έτη φωτός μόνο κάθε μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
Όταν τα αστέρια νετρονίων συγκρούονται
Αλλά οι σουπερνόβα δεν είναι τα μόνα γεγονότα που εκπέμπουν ακτίνες γάμμα. Συγκρούσεις άστρων νετρονίων προκαλούν φαινόμενα υψηλής ενέργειας που κυμαίνονται από ακτίνες γάμμα έως βαρυτικά κύματα.
Έμεινε πίσω μετά από έκρηξη σουπερνόβα, αστέρια νετρονίων είναι μπάλες ύλης μεγέθους πόλης με την πυκνότητα ενός ατομικού πυρήνα, άρα 300 τρισεκατομμύρια φορές πυκνότερο από τον ήλιο. Αυτές οι συγκρούσεις δημιούργησαν πολλά από τα χρυσό και πολύτιμα μέταλλα στη γη. Η έντονη πίεση που προκαλείται από δύο υπερπυκνά τα αντικείμενα που συγκρούονται αναγκάζουν τα νετρόνια σε ατομικούς πυρήνες, που δημιουργεί βαρύτερα στοιχεία όπως ο χρυσός και η πλατίνα.
Μια σύγκρουση αστέρα νετρονίων δημιουργεί μια έντονη έκρηξη ακτίνων γάμμα. Αυτές οι ακτίνες γάμμα συγκεντρώνονται σε α στενός πίδακας ακτινοβολίας που γεμίζει μια μεγάλη γροθιά.
Αν η Γη βρισκόταν στη γραμμή πυρός μιας έκρηξης ακτίνων γάμμα μέσα 10,000 έτη φωτός, ή 10 τοις εκατό της διαμέτρου του γαλαξία, η έκρηξη θα έκανε βλάψει σοβαρά τη στιβάδα του όζοντος. Θα καταστρέψει επίσης το DNA μέσα στα κύτταρα των οργανισμών, σε ένα επίπεδο που θα σκότωνε πολλές απλές μορφές ζωής όπως τα βακτήρια.
Αυτό ακούγεται δυσοίωνο, αλλά τα αστέρια νετρονίων δεν σχηματίζονται συνήθως σε ζεύγη, οπότε υπάρχει μόνο μία σύγκρουση στον Γαλαξία περίπου κάθε 10,000 χρόνια. Αυτοί είναι 100 φορές πιο σπάνια από τις εκρήξεις σουπερνόβα. Σε ολόκληρο το σύμπαν, υπάρχει μια σύγκρουση αστεριών νετρονίων κάθε λίγα λεπτά.
Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα μπορεί να μην αποτελούν επικείμενη απειλή για τη ζωή στη Γη, αλλά σε πολύ μεγάλες χρονικές κλίμακες, οι εκρήξεις αναπόφευκτα θα χτυπήσουν τη Γη. ο πιθανότητες έκρηξης ακτίνων γάμμα να προκαλέσει μαζική εξαφάνιση είναι 50 τοις εκατό τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια και 90 τοις εκατό στα 4 δισεκατομμύρια χρόνια από τότε που υπάρχει ζωή στη Γη.
Με αυτά τα μαθηματικά, είναι πολύ πιθανό ότι μια έκρηξη ακτίνων γάμμα προκάλεσε ένα από τα πέντε μαζικές εξαφανίσεις τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια. Οι αστρονόμοι υποστήριξαν ότι μια έκρηξη ακτίνων γάμμα προκάλεσε το πρώτη μαζική εξαφάνιση Πριν από 440 εκατομμύρια χρόνια, όταν Το 60 τοις εκατό όλων των θαλάσσιων πλασμάτων εξαφανίστηκαν.
Μια πρόσφατη υπενθύμιση
Τα πιο ακραία αστροφυσικά γεγονότα έχουν μεγάλη εμβέλεια. Αυτό το υπενθύμισε στους αστρονόμους τον Οκτώβριο του 2022, όταν ένας παλμός ακτινοβολίας σάρωσε το ηλιακό σύστημα και υπερφόρτωσε όλα τα τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα στο χώρος.
Ήταν το φωτεινότερη έκρηξη ακτίνων γάμμα να συμβεί από τότε που ξεκίνησε ο ανθρώπινος πολιτισμός. Η ακτινοβολία προκάλεσε ξαφνική αναστάτωση στην ιονόσφαιρα της Γης, παρόλο που η πηγή ήταν μια έκρηξη σχεδόν δύο δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η ζωή στη Γη δεν επηρεάστηκε, αλλά το γεγονός ότι άλλαξε την ιονόσφαιρα είναι απογοητευτικό - μια παρόμοια έκρηξη στον Γαλαξία θα ήταν ένα εκατομμύριο φορές πιο φωτεινή.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Image Credit: NASA, ESA, Joel Kastner (RIT)
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://singularityhub.com/2024/04/16/exploding-stars-are-rare-but-if-one-was-close-enough-it-could-threaten-life-on-earth/
