Quan ataquen les estrelles
Les explosions estel·lars a prop de la Terra coincideixen amb grans extincions d’espècies
Els primers humans van gaudir de focs artificials còsmics.
Almenys dues supernoves, i possiblement més, van explotar a prop de la Terra en l’època en què va aparèixer el gènere Ho
mo a l’Àfrica, fa entre 1,7 i 3,2 milions d’anys.
Una altra explosió estel·lar, o una cadena d’explosions, va tenir lloc fa entre 6,5 i 8,7 milions d’anys, coincidint amb una època en què es van extingir múltiples espècies i van ser reemplaçades per altres de noves.
Les proves d’aquests cataclismes còsmics, que es presenten avui en dues investigacions a la revista Nature, indiquen que les explosions de supernoves podrien haver tingut una influència directa en l’evolució de la vida a la Terra.
Les supernoves són els bonics cadàvers que deixen les estrelles que viuen ràpid i moren joves. Són restes d’estrelles enormes, que cremen a temperatures més altes que astres petits i plàcids com el nostre Sol, que esgoten el seu combustible a una velocitat desenfrenada, i que exploten al final de les seves vides.
Les explosions són d’una violència extrema. En poques setmanes emeten més energia que la que produirà el Sol en els seus 10.000 milions d’anys de vida. I durant aquest breu període emeten més llum que els milions d’estrelles de tota una galàxia juntes. Els àtoms de l’estrella surten expulsats a velocitats de fins a 30.000 quilòmetres per segon, o un 10% de la velocitat de la llum, i emigren per l’espai interestel·lar a la recerca d’una nova llar per donar a llum a nous astres.
Que les supernoves han tingut un paper decisiu en la història de l’univers i en l’evolució de la vida a la Terra està ben demostrat, informa l’astrofísic Jordi Isern, de l’Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC).
Si l’univers primitiu contenia únicament àtoms d’hidrogen, heli i liti, i les estrelles petites poden formar àtoms petits com el carboni, les supernoves han estat la font majoritària de tots aquells elements que són més grans que l’oxigen.
Els elements es cuinen al forn de l’estrella durant milions d’anys fusionant ingredients més petits, i es dispersen després en totes les direccions quan explota la supernova. Després es tornen a unir atrets per la seva gravetat i es reencarnen en una nova generació d’estrelles i planetes. Si no hagués estat per les supernoves, per tant, no seríem aquí: el calci dels nostres ossos, el ferro de la nostra sang o el sodi i el potassi dels quals depèn cadascuna de les nostres cèl·lules vénen tots de supernoves.
Les dues noves investigacions, l’una basada principalment en dades empíriques i l’altra en càlculs teòrics, indiquen que les supernoves no només són màquines de creació de vida. També ho són de destrucció.
La recerca més empírica ha detectat ferro-60 en sediments extrets del fons dels oceans Pa-
cífic, Atlàntic i Índic. El ferro-60 és un isòtop (és a dir, un àtom de ferro amb un nombre de neutrons diferent de l’habitual) que procedeix de supernoves. Si es determina l’edat del sediment que conté ferro-60, es pot deduir en quin moment del passat la Terra va ser bombardejada per la radiació i els àtoms d’una supernova propera.
Un equip científic internacional, en el qual han participat equips d’Austràlia, el Japó, Alemanya, Àustria i Israel, ha extret mostres del fons dels oceans en 120 llocs del món. Els minerals obtinguts arriben fins a una antiguitat d’11 milions d’anys.
Segons els resultats presen- tats a Nature, s’ha detectat una elevada concentració de ferro60 en sediments que van des de 3,2 fins a 1,7 milions d’anys d’antiguitat a tots els oceans .
“Ens va sorprendre que els residus estiguessin clarament distribuïts al llarg d’un milió i mig d’anys; suggereix que hi va haver una successió de supernoves, una després de l’altra”, declara en un comunicat Anton Wallner, físic de la Universitat Nacional Australiana a Canberra i primer autor de la investigació.
Wallner destaca que el rastre de les supernoves coincideix amb una època en què la Terra va experimentar un refredament global, l’inici d’una era de glaciacions i un reemplaçament d’espècies a gran escala amb l’aparició, entre altres, del gènere humà.
La investigació no demostra que les supernoves fossin la causa dels canvis en el clima i en la biosfera. Tot i això, també s’ha detectat una quantitat elevada de ferro-60 en sediments d’entre 8,7 i 6,5 milions d’anys d’antiguitat. Aquest període coincideix amb el final de l’època geològica del miocè i amb un altre reemplaçament d’espècies a gran escala que va propiciar l’evolució dels homínids.
“Els nostres resultats indiquen que hi ha hagut múltiples episodis de supernoves i d’estrelles massives durant els últims deu milions d’anys a distàncies de fins a 100 parsecs [uns 300 anys llum]”, conclouen els investigadors a Nature.
La segona investigació, més teòrica, aclareix l’origen del ferro-60 dipositat en el fons dels oceans. Investigacions anteriors havien descobert que el sistema solar es troba en una regió de l’espai coneguda com la Bombolla Local, que té uns 300 anys llum de diàmetre i està formada per gas més calent que les regions veïnes. La Bombolla Local es va formar per l’explosió d’entre 14 i 20 supernoves d’un mateix grup d’estrelles.
El nou treball, liderat per astrofísics de l’Institut d’Astronomia de Berlín (Alemanya), ha estudiat la trajectòria d’aquest grup d’estrelles en els últims milions d’anys. Arriba a la conclusió que una supernova va explotar a una distància d’uns 290 anys llum de la Terra fa 2,3 mi-
La mort violenta d’astres a prop del Sol va afavorir l’aparició del gènere humà, segons els investigadors
lions d’anys. I una altra va explotar a uns 325 anys llum fa 1,5 milions d’anys.
Si les supernoves haguessin estat molt més a prop, a menys de 25 anys llum, haurien esterilitzat la Terra. Aquesta distància, es coneix entre els especialistes en supernoves com la distància de la mort. Si haguessin estat no tan a prop, entre 25 i 100 anys llum, “la radiació ultraviolada i els rajos còsmics procedents de les supernoves haurien tingut efectes molt notables sobre el clima i la biosfera”, explica Jordi Isern, de l’Institut de Ciències de l’Espai. A una distància d’uns 300 anys llum, els seus efectes, si n’hi va ha-
“Vivim en un món fràgil i estem exposats a cataclismes”, afirma l’astrofísic Jordi Isern
ver, no van ser tan catastròfics.
De cara al futur, Isern recorda que el grup d’estrelles que va originar la Bombolla Local “ja ha passat de llarg i no correm el risc de ser víctimes d’una supernova almenys en els propers 100.000 anys”. Aquesta tranquil·litat es basa en el fet que només estrelles amb masses superiors a uns deu sols poden originar supernoves. “Coneixem totes les grans estrelles pròximes al sistema solar i cap no ens amenaça”, assenyala Isern. Però les dues noves investigacions, afegeix, “ens recorden que vivim en un món fràgil i que estem exposats a cataclismes”.