Stjärnor som solen är anmärkningsvärt konstant. De varierar i ljusstyrka med endast 0.1 procent över år och decennier, tack vare fusionen av väte till helium som driver dem. Denna process kommer att hålla solen skina stadigt cirka 5 miljarder år till, men när stjärnor tar ut sitt kärnbränsle, kan deras död leda till pyroteknik.
Solen kommer så småningom att dö genom att växa sig stor och sedan kondensera till en typ av stjärna som kallas a vit dvärg. Men stjärnor över åtta gånger större än solen dö våldsamt i en explosion kallas en supernova.
Supernovor inträffar bara över Vintergatan några gånger per sekel, och dessa våldsamma explosioner är vanligtvis tillräckligt avlägsna för att människor här på jorden inte märker. För att en döende stjärna ska ha någon effekt på livet på vår planet måste den gå supernova inom 100 ljusår från jorden.
jag är en astronom vem studerar kosmologi och svarta hål.
I mitt skrivande om kosmiska slut, jag har beskrivit hotet som utgörs av stjärnkatastrofer som supernovor och relaterade fenomen som t.ex gammastrålar. De flesta av dessa katastrofer är avlägsna, men när de inträffar närmare hemmet kan de utgöra ett hot mot livet på jorden.
En massiv stjärnas död
Väldigt få stjärnor är tillräckligt stora för att dö i en supernova. Men när man gör det, det kort konkurrerar med ljusstyrkan hos miljarder stjärnor. Vid en supernova per 50 år, och med 100 miljarder galaxer i universum, någonstans i universum exploderar en supernova var hundradels sekund.
Den döende stjärnan sänder ut högenergistrålning som gammastrålar. Gamma-strålar är en form av elektromagnetisk strålning med våglängder mycket kortare än ljusvågor, vilket betyder att de är osynliga för det mänskliga ögat. Den döende stjärnan släpper också ut en ström av högenergipartiklar i form av kosmiska strålar: subatomära partiklar som rör sig nära ljusets hastighet.
Supernovor i Vintergatan är sällsynta, men några har varit tillräckligt nära jorden för att historiska uppgifter diskuterar dem. I X, en stjärna dök upp på en plats där ingen stjärna tidigare hade setts. Det var förmodligen en supernova.
Observatörer runt om i världen såg plötsligt en ljus stjärna dyka upp X. Astronomer matchade den senare med en supernova 7,200 XNUMX ljusår bort. Sedan i X, registrerade kinesiska astronomer en stjärna synlig på daghimlen som astronomer senare identifierade som en supernova 6,500 XNUMX ljusår bort.
Johannes Kepler observerade den sista supernovan i Vintergatan 1604, så i statistisk mening, nästa är försenad.
På 600 ljusår bort, den röda superjätten Betelgeuse i stjärnbilden Orion är den närmaste massiva stjärnan närmar sig slutet av sitt liv. När den går till supernova kommer den att lysa lika starkt som fullmånen för dem som tittar från jorden, utan att orsaka någon skada på livet på vår planet.
Strålningsskada
Om en stjärna går supernova tillräckligt nära jorden kan gammastrålningen skada en del av planetskyddet som gör att liv kan frodas på jorden. Det finns en tidsfördröjning på grund av ljusets ändliga hastighet. Om en supernova försvinner 100 ljusår bort tar det 100 år för oss att se den.
Astronomer har hittat bevis på en supernova 300 ljusår bort som exploderade för 2.5 miljoner år sedan. Radioaktiva atomer fångade i havsbottensediment är de tecken på denna händelse. Strålning från gammastrålar eroderade ozonskikt, som skyddar livet på jorden från solens skadliga strålning. Denna händelse skulle ha svalnat klimatet, vilket ledde till utrotning av några gamla arter.
Säkerhet från en supernova kommer med större avstånd. Gammastrålar och kosmiska strålar sprider sig i alla riktningar när de sänds ut från en supernova, så fraktionen som når jorden minskar med större avstånd. Föreställ dig till exempel två identiska supernovor, med den ena 10 gånger närmare jorden än den andra. Jorden skulle få strålning som är ungefär hundra gånger starkare från den närmare händelsen.
En supernova inom 30 ljusår skulle vara katastrofal, allvarligt utarma ozonskiktet, störa den marina näringskedjan och sannolikt orsaka massutrotning. Vissa astronomer gissar att närliggande supernovor utlöste en serie av massutrotningar 360 till 375 miljoner år sedan. Lyckligtvis inträffar dessa händelser inom 30 ljusår bara med några hundra miljoner år.
När neutronstjärnor kolliderar
Men supernovor är inte de enda händelserna som avger gammastrålar. Neutronstjärnekollisioner orsaka högenergifenomen allt från gammastrålar till gravitationsvågor.
Lämnad efter en supernovaexplosion, neutronstjärnor är materiakulor i stadsstorlek med tätheten av en atomkärna, så 300 biljoner gånger tätare än solen. Dessa kollisioner skapade många av de guld och ädla metaller på jorden. Det intensiva trycket som orsakas av två ultratäta föremål som kolliderar tvingar neutroner till atomkärnor, vilket skapar tyngre grundämnen som guld och platina.
En neutronstjärnekollision genererar en intensiv explosion av gammastrålar. Dessa gammastrålar koncentreras till en smal jet av strålning som ger ett stort slag.
Om jorden var i skottlinjen av en gammastrålning inom 10,000 ljusår, eller 10 procent av galaxens diameter, skulle explosionen allvarligt skada ozonskiktet. Det skulle också skada DNA inuti organismers celler, på en nivå som skulle döda många enkla livsformer som bakterier.
Det låter olycksbådande, men neutronstjärnor bildas vanligtvis inte i par, så det finns endast en kollision i Vintergatan ungefär vart 10,000 XNUMX:e år. Dom är 100 gånger sällsyntare än supernovaexplosioner. Över hela universum sker en kollision med neutronstjärnor med några minuters mellanrum.
Gammastrålningsutbrott kanske inte utgör ett överhängande hot mot livet på jorden, men över mycket långa tidsskalor kommer utbrott oundvikligen att träffa jorden. De oddsen för en gammastrålning som utlöser ett massutdöende är 50 procent under de senaste 500 miljoner åren och 90 procent under de 4 miljarder år sedan det har funnits liv på jorden.
Med den matematiken är det ganska troligt att en gammastrålning orsakade en av de fem massutrotningar under de senaste 500 miljoner åren. Astronomer har hävdat att en gammastrålning orsakade första massutrotningen 440 miljoner år sedan, när 60 procent av alla marina varelser försvann.
En ny påminnelse
De mest extrema astrofysiska händelserna har lång räckvidd. Astronomer påmindes om detta i oktober 2022, när en strålningspuls svepte genom solsystemet och överbelastade alla gammastrålningsteleskop i plats.
Det var ljusaste gammastrålning har inträffat sedan den mänskliga civilisationen började. Strålningen orsakade en plötslig störning till jordens jonosfär, trots att källan nästan var en explosion två miljarder ljusår bort. Livet på jorden påverkades inte, men det faktum att det förändrade jonosfären är nykter – en liknande explosion i Vintergatan skulle vara en miljon gånger ljusare.
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Image Credit: NASA, ESA, Joel Kastner (RIT)
- SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
- Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
- PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
- Källa: https://singularityhub.com/2024/04/16/exploding-stars-are-rare-but-if-one-was-close-enough-it-could-threaten-life-on-earth/
