Cuando una estrella masiva explota como supernova, hace más que liberar una cantidad extraordinaria de energía.
Las explosiones de supernovas son responsables de la creación de algunos de los elementos pesados, incluido el hierro, que es expulsado al espacio por la explosión.
En la Tierra, hay dos acumulaciones del isótopo de hierro Fe60 en los sedimentos del fondo marino que los científicos rastrean hace unos dos o tres millones de años y hace unos cinco a seis millones de años.
Las explosiones que crearon el hierro también inyectaron a la Tierra radiación cósmica.
En una nueva investigación presentada al Cartas de revistas astrofísicaslos científicos examinan cuánta energía llegó a la Tierra a partir de estas explosiones y cómo esa radiación pudo haber afectado la vida en la Tierra.
El artículo se titula “Vida en la burbuja: cómo una supernova cercana dejó huellas efímeras en el espectro de rayos cósmicos y huellas indelebles en la vida.“La autora principal es Caitlyn Nojiri de UC Santa Cruz.
“La vida en la Tierra evoluciona constantemente bajo una exposición continua a radiaciones ionizantes de origen tanto terrestre como cósmico”, escriben los autores.
La radiación terrestre disminuye lentamente a lo largo de miles de millones de años. Pero no la radiación cósmica. La cantidad de radiación cósmica a la que está expuesta la Tierra varía a medida que nuestro Sistema Solar se mueve a través de la galaxia.
“La actividad de supernova cercana (SN) tiene el potencial de elevar los niveles de radiación en la superficie de la Tierra en varios órdenes de magnitud, lo que se espera que tenga un profundo impacto en la evolución de la vida”, escriben.
Los autores explican que la acumulación de dos millones de años proviene directamente de una explosión de supernova, y la acumulación más antigua es de cuando la Tierra pasó a través de una burbuja.
La burbuja en el título del estudio proviene de un tipo particular de estrella llamada estrellas OB. Las estrellas OB son estrellas masivas, calientes y de vida corta que normalmente se forman en grupos.
Estas estrellas emiten poderosos vientos que crean “burbujas” de gas caliente en el medio interestelar. Nuestro Sistema Solar se encuentra dentro de una de estas burbujas, llamada Burbuja Local, que tiene casi 1.000 años luz de ancho y se creó hace varios millones de años.
La Tierra entró en la burbuja local hace unos cinco o seis millones de años, lo que explica la acumulación más antigua de Fe60. Según los autores, la acumulación más joven de Fe60, de hace dos o tres millones de años, procede directamente de una supernova.
“Es probable que el pico de 60Fe en aproximadamente 2-3 millones de años se haya originado a partir de una supernova que ocurrió en la asociación Upper Centaurus Lupus en Scorpius Centaurus (~140 pc) o en la asociación Tucana Horologium (~70 pc). El pico Myr probablemente se atribuye a la entrada del Sistema Solar en la burbuja”, escriben los autores.
La Burbuja Local no es un lugar tranquilo. Se necesitaron múltiples supernovas para crearlo. Los autores escriben que fueron necesarias 15 explosiones SN en los últimos 15 millones de años para crear el LB.
“Sabemos por la reconstrucción de la historia del LB que al menos 9 SN explotaron durante los últimos 6 años”, escriben.
Los investigadores tomaron todos los datos y calcularon la cantidad de radiación de múltiples SNe en el LB.
“No está claro cuáles serían los efectos biológicos de tales dosis de radiación”, escriben, pero sí discuten algunas posibilidades.
La dosis de radiación puede haber sido lo suficientemente fuerte como para crear roturas de doble cadena en el ADN. Se trata de un daño grave y puede provocar cambios cromosómicos e incluso la muerte celular. Pero hay otros efectos en términos del desarrollo de la vida en la Tierra.
“Las roturas de doble cadena en el ADN pueden conducir potencialmente a mutaciones y acelerar la diversificación de las especies”, escriben los investigadores. Un artículo de 2024 demostró que “la tasa de virus La diversificación en el lago africano Tanganyika se aceleró hace 2-3 millones de años.” ¿Podría esto estar relacionado con la radiación SN?
“Sería atractivo comprender mejor si esto se puede atribuir al aumento de la dosis de radiación cósmica que predecimos que tuvo lugar durante ese período”, bromean los autores.
La radiación SN no fue lo suficientemente potente como para provocar una extinción. Pero podría haber sido lo suficientemente poderoso como para desencadenar más mutaciones, lo que podría conducir a una mayor diversificación de especies.
La radiación siempre es parte del medio ambiente. Sube y baja a medida que se desarrollan los acontecimientos y a medida que la Tierra se mueve a través de la galaxia. De alguna manera, debe ser parte de la ecuación que creó la diversidad de vida en nuestro planeta.
“Es, por tanto, seguro que la radiación cósmica es un factor ambiental clave a la hora de evaluar la viabilidad y evolución de la vida en la Tierra, y la cuestión clave se refiere al umbral para que la radiación sea un desencadenante favorable o perjudicial a la hora de considerar la evolución de las especies. ” escriben los autores en su conclusión.
Desafortunadamente, no entendemos exactamente cómo la radiación afecta la biología, qué umbrales podrían existir y cómo podrían cambiar con el tiempo.
“El umbral exacto sólo puede establecerse con una comprensión clara de los efectos biológicos de la radiación cósmica (especialmente los muones que dominan a nivel del suelo), que siguen estando muy inexplorados”, escriben Nojiri y sus coautores.
El estudio muestra que, ya sea que podamos verlo en la vida cotidiana o no, o incluso si somos conscientes de ello o no, nuestro entorno espacial ejerce una fuerza poderosa sobre la vida en la Tierra. La radiación SN podría haber influido en la tasa de mutación en momentos críticos de la historia de la Tierra, ayudando a dar forma a la evolución.
Sin explosiones de supernovas, la vida en la Tierra podría verse muy diferente. Muchas cosas tuvieron que salir bien para que estuviéramos aquí. Quizás en un pasado lejano las explosiones de supernovas desempeñaron un papel en la cadena evolutiva que nos lleva hasta nosotros.
Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Lea el artículo original.