Supernova lângă Pământ

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Nebuloasa Crab este un Plerion asociat cu supernova 1054 . Se află la aproximativ 6500 de ani lumină de Pământ [1] .

O supernova apropiată de Pământ este o explozie rezultată din moartea unei stele ( supernova ) care are loc destul de aproape de Pământ , aproximativ la o distanță mai mică de 10 până la 300 parsec (30 până la 1000 de ani lumină ) [2], astfel încât să aibă efecte evidente asupra biosferei terestre .

Din punct de vedere istoric, fiecare explozie de supernova din apropierea Pământului a fost asociată cu încălzirea globală de aproximativ 3-4 ° C (5-7 ° F) . Se estimează că în ultimii 11 milioane de ani au avut loc 20 de explozii de supernova pe o rază de 300 buc de Pământ. Se așteaptă să se producă explozii de supernove tip II în regiuni active de formare a stelelor, 12 dintre aceste asociații OB localizate la 650 de bucăți de Pământ. În prezent, există șase candidați la supernovă în apropierea Pământului la 300 de bucăți [3] .

Efecte pe Pământ

În medie, o explozie de supernovă are loc la 10 parsec (33 de ani lumină) de Pământ la fiecare 240 de milioane de ani. Razele gamma sunt responsabile pentru majoritatea efectelor adverse pe care le poate avea o supernovă pe o planetă terestră vie. În cazul Pământului, raze gamma induc radioliza de azot și oxigen diatomic (N2 și O 2) , în atmosfera superioară , de conversie molecular azot și oxigen în oxizi de azot , epuizarea stratului de ozon suficient pentru a expune suprafața la dăunătoare solare și radiații cosmice (în special ultraviolete). Comunitățile de fitoplancton și recifele de corali ar fi deosebit de afectate, ceea ce ar putea distruge grav baza lanțului alimentar marin [4] [5] .

Odenwald [6] a evidențiat posibilele efecte ale unei supernove cauzate de Betelgeuse pe Pământ și călătoria umană în spațiu, în special efectele fluxului de particule încărcate care ar ajunge pe Pământ în jurul 100 000 de ani după fulgerul inițial de lumină și alte radiații electromagnetice produse de explozie.

Risc pe tip de supernova

Candidat în termen de 300 parsecs (buc)
Numele stelei Distanţă

(pc)

 Masa

( M ☉ )

IK Pegasi 46 1,65 / 1,15
Spica 80 10,25 / 7,0
Lupii Alfa 141 10.1
Antares 169 12.4 / 10
Betelgeuse 197 7.7-20
Rigel 264 18

Speculațiile despre efectele unei supernove din apropierea Pământului se concentrează adesea pe stelele mari ca candidați la o supernovă de tip II . Câteva stele proeminente aflate la câteva sute de ani lumină de la Soare sunt candidați pentru a deveni supernove într-un interval de timp de doar un mileniu. Deși ar fi spectaculoși să vadă dacă aceste superne "previzibile" explodează, se crede că au șanse mici să afecteze Pământul.

Se estimează că o supernova de tip II mai aproape de 8 parsec (26 de ani lumină ) ar distruge mai mult de jumătate din stratul de ozon al Pământului [7] . Aceste estimări se bazează pe modelarea atmosferică și fluxul de radiații măsurat de la SN 1987A , o supernovă de tip II din marele nor de Magellan . Estimările ratei de apariție a supernovelor în cadrul a 10 parsecuri ale Pământului variază de la 0,05-0,5 pe miliard de ani [8] la 10 pe miliard de ani [9] . Numeroase studii ipotezează că supernove sunt concentrate în brațele spirale ale galaxiei și că exploziile supernovai apropiate de Soare au loc de obicei în cei aproximativ 10 milioane de ani în care Soarele trece printr-una din aceste regiuni [7] . Exemple de supernove care explodează relativ aproape sunt rămășița supernovei Vele (aprox 800 până la , 12.000 de ani în urmă ) și Geminga (aprox 550 până la , 300.000 de ani în urmă).

Se crede că supernovele de tip Ia sunt potențial cele mai periculoase dacă apar suficient de aproape de Pământ. Deoarece astfel de supernove derivă din stele pitice albe obișnuite, slabe, este posibil ca o supernovă capabilă să afecteze Pământul să apară imprevizibil și să aibă loc într-un sistem stelar încă bine studiat. Cel mai apropiat candidat cunoscut este IK Pegasi [10] . În prezent, se estimează însă că atunci când ar putea deveni o amenințare, viteza sa în raport cu sistemul solar va fi adus IK Pegasi la o distanță sigură [11] .

Evenimente trecute

Derivații izotopilor radioactivi de scurtă durată arată că o supernovă din apropiere a ajutat la determinarea compoziției sistemului solar acum 4,5 miliarde de ani și poate chiar a declanșat formarea acestui sistem [12] . Producția de elemente grele de către supernovă pe parcursul perioadelor astronomice a făcut posibilă chimia vieții pe Pământ.

Supernove din trecut ar putea fi detectabile pe Pământ sub formă de semnături de izotop metalic în straturile de rocă . Pe baza acestui fapt, cercetătorii de la Universitatea Tehnică din München au raportat o îmbogățire a fierului-60 în roci de adâncime din Oceanul Pacific [13] [14] [15] . Douăzeci și trei de atomi ai acestui izotop de fier au fost găsiți în stratul superior al 2 cm de crustă (acest strat corespunde perioadei de acum 13,4 milioane de ani până astăzi).

Se estimează că supernova trebuie să fi explodat în ultimii 5 milioane de ani, sau evenimentul ar fi trebuit să se întâmple foarte aproape de sistemul solar pentru a explica atât de mult fier-60 încă prezent [16] . O supernova care a avut loc atât de aproape ar fi provocat probabil o extincție în masă , ceea ce nu s-a întâmplat în acel interval de timp [17] . Cantitatea de fier pare să indice că supernova se afla la mai puțin de 30 parsec (98 al) distanță. Pe de altă parte, autorii estimează frecvența supernova la o distanță mai mică de D (pentru un D rezonabil de mic ) ca aproximativ (D / 10 buc) 3 pentru miliarde de ani, ceea ce oferă o probabilitate de doar aproximativ 5% pentru o supernova care a explodat pe raza 30 de bucăți în ultimii 5 milioane de ani . Ei subliniază că probabilitatea poate fi mai mare, deoarece sistemul solar intră în brațul Orion al Căii Lactee.

Exploziile de raze gamma din exploziile de supernova „periculoase din apropiere” au loc de două sau mai multe ori pe miliard de ani, iar acest eveniment a fost propus ca fiind cauza dispariției la sfârșitul lui Ordovician , care a dus la aproape 60% decese. Pământul [18] .

În 1998, o rămășiță de supernovă , RX J0852.0-4622 , a fost găsită în fața (aparent) celei mai mari rămășițe de supernova a Velei [19] . Razele gamma din decăderea titanului-44 ( timpul de înjumătățire aproximativ 60 de ani) au fost descoperite independent ca o emanație a acestui reziduu [20] , arătând că supernova trebuie să fi explodat destul de recent (poate în jurul anului 1200), deși există nu este o înregistrare istorică a evenimentului. Fluxul de raze gamma și raze X indică faptul că supernova era relativ aproape de noi (poate 200 parsec (650 al)). Dacă da, acesta este un eveniment neașteptat, deoarece se estimează că supernove aflate la mai puțin de 200 parseci apar mai puțin de o dată la fiecare 100.000 de ani [15] .

Notă

  1. ^ Kaplan, DL, Chatterjee, S. și Gaensler, BM, O mișcare corectă precisă pentru pulsul de crab și dificultatea de a testa alinierea Spin-Kick pentru tinere stele de neutroni , în The Astrophysical Journal , vol. 677, nr. 2, 2008, pp. 1201-1215, Bibcode : 2008ApJ ... 677.1201K , DOI : 10.1086 / 529026 , arXiv : 0801.1142 .
  2. ^ Joshua Sokol, Ce se întâmplă dacă cea mai strălucitoare supernovă a istoriei ar exploda în curtea terestră? , în Atlantic , 14 ianuarie 2016.
  3. ^ RB Firestone, Observation of 23 Supernovae That Exploded <300 pc from Earth in the last 300 kyr , in The Astrophysical Journal , vol. 789, ediția I, iulie 2014, p. 11, Bibcode : 2014ApJ ... 789 ... 29F , DOI : 10.1088 / 0004-637X / 789/1/29 .
  4. ^ Ellis, J. și Schramm, DN, Ar putea o explozie de supernovă din apropiere să fi provocat o dispariție în masă? , în Proceedings of the National Academy of Sciences din Statele Unite ale Americii , vol. 92, nr. 1, 1993, pp. 235-8, Bibcode : 1993hep.ph .... 3206E , DOI : 10.1073 / pnas.92.1.235 , PMID 11607506 , arXiv : hep-ph / 9303206 .
  5. ^ Whitten, RC, Borucki, WJ și Wolfe, JH, Efectul exploziilor supernova din apropiere asupra ozonului atmosferic , în Nature , vol. 263, n. 5576, 1976, pp. 398-400, Bibcode : 1976 Nat . 263..398W , DOI : 10.1038 / 263398a0 .
  6. ^ The Betelgeuse Supernova , huffingtonpost.com , 2 februarie 2015.
  7. ^ a b N. Gehrels, Ozone Depletion from Near Supernovae , în The Astrophysical Journal , vol. 585, ediția a II-a, 2003, pp. 1169-1176, Bibcode : 2003ApJ ... 585.1169G , DOI : 10.1086 / 346127 , arXiv : astro-ph / 0211361 .
  8. ^ Whitten, RC, Borucki, WJ, Wolfe, JH și Cuzzi, J., Efectul exploziilor supernova din apropiere asupra ozonului atmosferic , în Nature , vol. 263, 5576 ed., 1976, pp. 398-400, Bibcode : 1976 Nat . 263..398W , DOI : 10.1038 / 263398a0 .
  9. ^ Clark, DH, McCrea, WH și Stephenson, FR, Frecvența supernovelor din apropiere și a catastrofelor climatice și biologice , în Nature , vol. 265, 5592ª ed., 1977, pp. 318-319, Bibcode : 1977 Nat . 265..318C , DOI : 10.1038 / 265318a0 .
  10. ^ M. Garlick, The Supernova Menace , în Sky & Telescope , vol. 113, nr. 3, martie 2007, pp. 3.26, Bibcode : 2007S & T ... 113c..26G .
  11. ^ N. Gehrels, Ozone Depletion from Near Supernovae , în The Astrophysical Journal , vol. 585, nr. 2, 2003, pp. 1169-1176, Bibcode : 2003ApJ ... 585.1169G , DOI : 10.1086 / 346127 , arXiv : astro-ph / 0211361 .
  12. ^ GJ Taylor, Triggering the Formation of the Solar System , psrd.hawaii.edu , Planetary Science Research, 21 mai 2003. Accesat la 20 octombrie 2006 .
  13. ^ Personalul, cercetătorii detectează explozia supernovai „Near Miss” , Universitatea din Illinois College of Liberal Arts and Sciences , toamna 2005, p. 17. Adus la 1 februarie 2007 (arhivat din original la 1 septembrie 2006) .
  14. ^ K. Knie, 60 Fe Anomaly in a Deep-Sea Manganese Crust and Implications for a Near Supernova Source , in Physical Review Letters , vol. 93, nr. 17, 2004, pp. 171103-171106, Bibcode : 2004PhRvL..93q1103K , DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.171103 , PMID 15525065 .
  15. ^ a b BD Fields și J. Ellis, On Deep-Ocean Fe-60 as a Fossil of a Near-Earth Supernova , în New Astronomy , vol. 4, nr. 6, 1999, pp. 419-430, Bibcode : 1999NewA .... 4..419F , DOI : 10.1016 / S1384-1076 (99) 00034-2 , arXiv : astro-ph / 9811457 .
  16. ^ Near-Earth Supernova acum câteva milioane de ani , pe The Science . Adus la 22 ianuarie 2020 .
  17. ^ Fields & Ellis, p. 10
  18. ^ Melott, A., O explozie de raze gamma a inițiat extincția în masă târzie a Ordovicianului? , în Jurnalul Internațional de Astrobiologie , vol. 3, nr. 2, 2004, pp. 55-61, Bibcode : 2004IJAsB ... 3 ... 55M , DOI : 10.1017 / S1473550404001910 , arXiv : astro-ph / 0309415 .
  19. ^ B. Aschenbach, Descoperirea unui tânăr rest de supernova din apropiere , în Nature , vol. 396, nr. 6707, 1998, pp. 141-142, Bibcode : 1998 Nat . 396..141A , DOI : 10.1038 / 24103 .
  20. ^ Iyudin, AF, Emisia de la 44 Ti asociată cu o supernovă galactică necunoscută anterior , în Nature , vol. 396, nr. 6707, 1998, pp. 142-144, Bibcode : 1998 Nat . 396..142I , DOI : 10.1038 / 24106 .

Elemente conexe

Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Supernova_vicina_alla_Terra&oldid=121933827 ”