¿Qué pasa si una estrella explota cerca de la Tierra?

La explosión de estrellas es uno de los peligros que enfrenta la vida en el universo, pero una explosión cercana podría causar cualquier cosa, desde una calamidad total hasta una hermosa vista, dependiendo de la escala que estés usando para definir «cerca». Antes de llegar a eso, hablemos de lo que se entiende por «explotar».

¿Realmente explotan las estrellas?

Si queremos ampliar la definición, el Sol explota con frecuencia, especialmente en el momento en que está en su máximo solar. Después de todo, las llamaradas solares y las eyecciones de masa coronal son tipos de explosiones. La mayoría de las veces lo único que hacen es interferir un poco con las transmisiones de radio, sacar algunos satélites de su órbita y ofrecer a los afortunados un espectáculo de bonitas luces en el cielo. Sabemos que explosiones como esta pueden ser peligrosas para las civilizaciones tecnológicamente avanzadas si no se han preparado. Si desea saber más sobre las posibles consecuencias de un impacto directo de una eyección de masa coronal realmente grande, lo hemos cubierto antes, pero para la mayoría de las personas que hacen la pregunta, eso no es lo que quieren decir.

Algunas estrellas pueden explotar de maneras mucho más dramáticas que las que jamás lo hará el Sol. El Sol tiene al menos ocho veces menos masa para convertirse en una supernova de colapso del núcleo. Otros tipos de explosión, incluidas las novas y las supernovas de tipo Ia, requieren dos estrellas en órbitas muy cercanas entre sí, por lo que tampoco es un destino que el Sistema Solar deba temer. Las kilonovas requieren ambos; dos estrellas muy masivas que están lo suficientemente cerca como para que, después de sufrir explosiones de supernova independientes, finalmente colisionen.

Si una estrella tan cercana a nosotros como el Sol sufriera alguna de estas formas de vida en la Tierra, se marchitaría bajo la intensa radiación y, en algunos casos, todo el planeta sería expulsado del Sistema Solar. El beneficio de orbitar una estrella de masa media sin compañera estelar es que no existe la más mínima amenaza de que esto nos suceda a nosotros.

Por otro lado, incluso la estrella más cercana, Próxima Centauri, sufre explosiones mucho mayores que las que experimenta el Sol y nunca nos dimos cuenta hasta los recientes avances en los telescopios.

¿Qué pasa si una estrella cercana se convierte en supernova?

Cuando una estrella de más de ocho veces la masa del Sol llega al final de su vida se convierte en una supernova. Como se señaló, esto tiene efectos nefastos en cualquier cosa que se encuentre en su órbita. Por otro lado, como nos recordó Douglas Adams, el espacio es realmente grande y la distancia proporciona seguridad.

A escala cósmica, la Gran Nube de Magallanes está muy cerca, a menos de una cienmilésima parte de la distancia hasta la galaxia más lejana que hemos visto. Sin embargo, cuando una supernova explotó allí en 1987, apenas era visible a simple vista y los físicos se sorprendieron de que pudiéramos detectar productos como los neutrinos.

Incluso dentro de nuestra galaxia, se han visto varias supernovas en la historia, y ninguna de ellas nos ha causado más daño que una crisis de fe entre algunos observadores. El más famoso de ellos fue en 1054, dejando como legado la Nebulosa del Cangrejo. Una luz en el cielo más brillante que Venus puede haber alterado ligeramente el equilibrio entre los depredadores nocturnos y sus presas, pero ciertamente no hubo consecuencias duraderas.

¿Qué tan cerca es demasiado cerca?

Donde las cosas se ponen interesantes es en la zona intermedia: el área lo suficientemente alejada de la Tierra como para contener estrellas que podrían convertirse en supernovas, pero lo suficientemente cerca como para que tengamos que preocuparnos.

Los sedimentos del océano profundo revelan picos de elementos radiactivos, particularmente hierro-60, hace aproximadamente 3 y 8 millones de años. Aunque esto todavía es discutido, muchos científicos lo atribuyen a aumentos repentinos de radiación de las supernovas.

Siguen existiendo argumentos sobre cuánto daño causaron tales acontecimientos. Aunque se han hecho algunos intentos de vincular las probables explosiones con los cambios en el clima y la desaparición de algunas especies, la conexión es turbia. Ciertamente, sabemos que no hubo una extinción masiva como la del final de la era de los dinosaurios en ese momento.

Cabría esperar que una repetición tuviera efectos modestamente negativos (un aumento de la radiación podría inducir más cánceres, por ejemplo), pero las consecuencias serían mucho menores que las de las propias acciones de la humanidad.

No sabemos a qué distancia estaban estas supernovas prehistóricas, suponiendo que sucedieran, pero se han propuesto distancias de entre 100 y 600 años luz.

Por lo tanto, para que las cosas se pongan realmente serias, una supernova tendría que estar aún más cerca.

La zona de peligro

Se cree que una supernova a 30 años luz de la Tierra presentaría graves riesgos. Si estamos lo suficientemente cerca, el calor y la luz liberados podrían elevar significativamente la temperatura del planeta, como si de repente tuviéramos un segundo Sol. Mientras tanto, la radiación de mayor energía podría tener efectos muy negativos en la atmósfera superior. Ambos se desvanecerían después de aproximadamente un mes, pero para entonces podría ser demasiado tarde para una gran cantidad de vida en la Tierra. Durante miles de años después, protones y electrones muy rápidos salpicarían la Tierra, destruyendo la capa de ozono.

Los efectos de una supernova siguen la ley del cuadrado inverso, por lo que una a 100 años luz de distancia tendría un décimo del impacto que una a 20 años luz. A 200 años luz el efecto sería una cuadragésima parte de uno a 30 años luz, lo que probablemente debería ser lo suficientemente pequeño como para que estuviéramos bastante seguros. Sin embargo, en una galaxia de 100.000 años luz de ancho, 200 años luz están bastante cerca.

Betelgeuse es la estrella más cercana considerada candidata a supernova a corto plazo, aunque probablemente no hasta dentro de un millón de años. Medir su distancia ha presentado algunos desafíos inusuales, pero las estimaciones oscilan entre 530 y 900 años luz, lo que la sitúa muy fuera del rango del que debemos preocuparnos.

Hay varias otras estrellas con masa suficiente para convertirse en supernovas que están más cerca que Betelgeuse, incluidas Spica y Alpha Cruxis. Sin embargo, todos están a millones de años de ese punto y, de todos modos, a unos 300 años luz de distancia.

La candidata a supernova más cercana no es una estrella gigante en absoluto. IK Pegasi es un sistema binario que tiene al menos algunas de las características necesarias para crear una supernova de Tipo 1a. Sin embargo, sistemas como este evolucionan mucho más lentamente que aquellos que se convierten en supernovas con colapso del núcleo, y el peligro es, por cierto, muy lejano.

¿Existen casos especiales?

Aunque en términos generales las estrellas que explotan a más de 30-50 años luz de distancia no suponen una gran amenaza, existen algunas posibles excepciones.

Algunas supernovas liberan mucha más energía en forma de rayos X que otras. Estar a entre 100 y 160 años luz de una de las supernovas de alta radiación X devastaría la capa de ozono incluso con mayor eficacia que los clorofluorocarbonos. Sin una capa de ozono, la superficie de la Tierra estaría expuesta a cantidades letales de luz ultravioleta del Sol, provocando una extinción masiva.

Las hipernovas y las kilonovas son dramáticamente más poderosas que las supernovas ordinarias, aunque también son mucho más raras. En consecuencia, la zona de peligro para estos sería considerablemente mayor. Algunos astrónomos piensan que la estrella gigante Eta Carinae es candidata a hipernova, posiblemente incluso muy pronto. Después de todo, en el siglo XIX emitió tanta energía como una supernova típica durante un período de años en lugar de meses y sobrevivió. Sin embargo, Eta Carinae está a 7.500 años luz de distancia. Si se produjera una hipernova a esa distancia, probablemente parecería una supernova a cientos de años luz de distancia, ciertamente una distancia cómoda desde nuestra perspectiva.

Una preocupación adicional es que se cree que algunas explosiones estelares liberan gran parte de su energía en chorros de unos pocos grados de ancho, creando explosiones de rayos gamma. Esto significa que si la Tierra estuviera dentro del cono creado por estos chorros, experimentaríamos una experiencia mucho más intensa. estallido más poderoso de lo que nuestra distancia nos haría esperar. En un caso tan desafortunado, estar a unos pocos cientos de años luz, o incluso a varios miles, podría provocar un aumento de radiación de rayos gamma que una vez más destruiría la capa de ozono.

La otra cara de la moneda es que para cualquier persona fuera de esos conos, la radiación sería incluso menor de la esperada si la explosión fuera esférica. Es muy posible que estemos a 20 o 30 años luz de tal explosión y no nos veamos muy afectados si estuviéramos fuera del cono.

Todavía estamos aprendiendo sobre eventos como estos: la primera kilonova recién se vio en 2017, por lo que podría haber otras clases de eventos, o tipos especiales de los que conocemos, que representan un riesgo a distancias mayores. Sin embargo, parece probable que cualquier cosa actualmente desconocida sea realmente muy rara.