Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más poderosas que se conocen en el universo. Entonces, si alguna de ellas ocurriera en nuestro vecindario, ¿qué sucedería con la vida sobre la Tierra?
Científicos de la NASA y de la Universidad de Kansas dicen que una extinción en masa ocurrida en nuestro planeta hace cientos de millones de años, pudo haber sido disparada por un tipo de explosión estelar conocido como “estallido de rayos gamma”.
Los científicos no poseen una evidencia directa de que un estallido de ese tipo haya activado esta antigua extinción, sino que la fortaleza de su trabajo reside en su modelo atmosférico, esencialmente un escenario “¿qué sucedería si...?
|
Un estallido de rayos gamma pudo haber disparado una extinción masiva hace cientos de millones de años. En esta concepción artística vemos los rayos gamma golpeando la atmósfera de la Tierra (aquí vemos los rayos gamma en azul, pero en realidad son invisibles). Los rayos gamma inician cambios en la atmósfera que disminuyen la capa de ozono y crean una neblina marrón de NO2.
Crédito: NASA |
Los investigadores calcularon que la radiación de rayos gamma proveniente de una explosión estelar relativamente cercana, que golpeara a la Tierra durante apenas diez segundos, eliminaría casi hasta la mitad de la capa protectora de ozono de la atmósfera. Su recuperación tardaría al menos cinco años.
Con la capa de ozono dañada, la radiación ultravioleta del Sol podría destruir a buena parte de la vida sobre tierra firme y cercana a la superficie de los océanos y lagos, y distorsionaría la cadena alimenticia.
Ciertamente, los estallidos de rayos gamma son raros en nuestra galaxia, pero los científicos estiman que es muy probable que al menos uno de ellos ocurriera en nuestras cercanías y golpeara a la Tierra en los últimos mil millones de años. Se cree que la vida apareció sobre nuestro planeta hace por lo menos tres mil quinientos millones de años.
Esta investigación, financiada por una beca de Astrobiología NASA, representa un análisis exhaustivo de esta hipótesis de extinción masiva que fue anunciada por primera vez por los miembros de este equipo en setiembre de 2003.
“Un estallido de rayos gamma que se originara dentro de un radio de 6 000 años luz de la Tierra, tendría un efecto devastador sobre la vida”, dijo el Dr. Adrian Melott del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Kansas. “No sabemos exactamente cuándo hubo uno, pero estamos bastante seguros de que sucedió... y de que dejó su marca. Lo que es más sorprendente es que un estallido de apenas 10 segundos causaría años de daño devastador al ozono”.
Un artículo científico que describe este hallazgo aparece en Astrophysical Journal Letters. El autor principal es Brian Thomas, un candidato a doctorado en la Universidad de Kansas quien es asesorado por Melott.
Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más poderosas que se conocen. La mayoría se origina en galaxias distantes, y es muy probable que un gran porcentaje surja de las explosiones de estrellas que son al menos 15 veces más masivas que el Sol. Un estallido de este tipo genera dos haces opuestos de rayos gamma que se lanzan hacia el espacio.
Thomas dice que es posible que un estallido de rayos gamma causó la extinción del Ordovícico, hace unos 450 millones de años, y que fue la causa de la desaparición de un 60 por ciento de los invertebrados marinos. En esa época, la vida estaba confinada principalmente al mar, aunque hay cierta evidencia de plantas terrestres primitivas en el período.
En su nuevo trabajo, el equipo utilizó modelos computacionales detallados para calcular los efectos de un estallido cercano de rayos gamma sobre la atmósfera, y sus consecuencias para la vida.
Thomas, con el Dr. Charles Jackman del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA en Greenbelt, Maryland, calculó el efecto de un estallido cercano de rayos gamma sobre la atmósfera terrestre. Los rayos gamma, una forma de luz de alta energía, pueden descomponer la molécula de nitrógeno (N2) en átomos de nitrógeno, que reaccionan con el oxígeno molecular (O2) para formar óxido nítrico (NO).
El NO destruirá el ozono (O3) y producirá bióxido de nitrógeno (NO2). El NO2 reaccionará entonces con el oxígeno atómico para recrear el NO. Más NO significa más destrucción del ozono. Los modelos computacionales muestran que hasta la mitad de la capa de ozono sería destruida en pocas semanas. Cinco años más tarde, todavía permanecerá faltante un 10 por ciento.
 |
Swift es un observatorio (el primero de su clase) multi-longitudes de onda dedicado al estudio de los estallidos de rayos gamma. Sus tres instrumentos trabajarán conjuntamente en las bandas de rayos gamma, rayos-X, ultravioleta y luz visible, para intentar resolver el misterio de su origen.
Crédito:NASA |
A continuación, Thomas y el estudiante no graduado Daniel Hogan calcularon el efecto de la radiación ultravioleta sobre la vida. Las criaturas del mar profundo que vivieran a varios metros debajo de la superficie permanecerían protegidas. Sin embargo, el plancton superficial y otras formas de vida que habitaran en la superficie o cerca de ella no sobrevivirían. Y el plancton es la base de la cadena alimenticia marina.
El Dr. Bruce Lieberman, un paleontólogo de la Universidad de Kansas, fue quien originó la idea de que, específicamente, un estallido de rayos gamma podría haber causado la gran extinción del Ordovícico, 200 millones de años antes de los dinosaurios.
Se piensa que una edad de hielo pudo haber causado esta extinción, pero un estallido de rayos gamma podría haber causado inicialmente una rápida mortandad y también pudo haber disparado la significativa caída de la temperatura sobre la superficie de la Tierra.
“Una variable desconocida es la frecuencia de estallidos cercanos de rayos gamma”, dijo Thomas. “Los estallidos que detectamos actualmente se originaron muy lejos hace miles de millones de años, antes incluso de la formación de nuestro planeta. Entre los miles de millones de estrellas de nuestra galaxia, hay una buena probabilidad de que una masiva relativamente cercana estallara y enviara rayos gamma en nuestra dirección”.
La misión Swift, lanzada en noviembre de 2004, ayudará a determinar la frecuencia de estallidos recientes.
Otros miembros del equipo son el Dr. Claude Laird de la Universidad de Kansas, y los Dres. Richard Stolarski, John Canizzo y Neil Gehrels de NASA Goddard.
Web Site: Universe Today
Artículo: “Gamma Ray Bursts Could Have Led to Extinctions ”
Fecha: Abril 07, 2005
Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán