Supernovas culpó a 2 de las extinciones masivas de la Tierra, el Devónico y Ordovícico

La tasa de extinción animal y vegetal ha saltado muy por encima de los niveles de fondo muchas veces durante la historia de la Tierra, pero (al menos) cinco de estas destacan el número de especies que desaparecieron del registro fósil. El último es el más famoso por la pérdida de los dinosaurios no avios, pero también es el único en el que existe un cráter de edad adecuada. Por lo tanto, se deben encontrar explicaciones alternativas para los otros cuatro. Nos faltan explicaciones particularmente para los fallecidos eventos de Devonian y Ordovician tardíos.

No hay evidencia directa disponible para implicar a las supernovas en ninguno de estos. Tales explosiones producen un exceso de ciertos isótopos radiactivos que se entierran en sedimentos de la época. Los picos en estos isótopos se han relacionado tentativamente con los cambios biológicos en la Tierra, pero solo en tiempos relativamente recientes.

Por definición, los elementos radiactivos agotan en abundancia con el tiempo. El evento de extinción masiva Devónica fue hace 372 millones de años hace un millón de años, y el orodiviano fue 73 millones de años antes. Los isótopos como Iron-60 tienen una vida media demasiado corta para que detectemos cualquiera de los eventos que se remontan.

Lo más cercano que tenemos a una causa aceptada para estos eventos es que ambos coincidieron con una glaciación extensa. Un posible desencadenante para eso es el agotamiento drástico de la capa de ozono, que podría ser causada por una explosión de supernova cercana, aunque el debate sigue siendo sobre cuán cerca debía estar. La nueva investigación proporciona razones para tomar eso en serio.

Esa conclusión no proviene de una búsqueda dirigida principalmente a investigar eventos de extinción. En cambio, los autores realizaron un censo de estrellas de tipo O y B dentro de un kiloparsec (3,260 años ligeros) del sol, encontrando poco menos de 25,000, aunque hay cierta incertidumbre sobre las distancias precisas de los del borde exterior. El censo es útil para comprender el desarrollo de la galaxia y la forma de sus brazos espirales.

Sin embargo, también ofrece una forma de calcular la frecuencia de las supernovas. Extrapolando a toda la Vía Láctea, los autores obtienen una estimación de 0.4-0.5 por siglo. «Estos son ligeramente más bajos que las estimaciones anteriores, que atribuimos a las mejoras en nuestro censo de estrellas de OB y ​​cambios en los modelos evolutivos», escriben.

Por otro lado, esto ayuda a explicar por qué no hemos observado una supernova en nuestra galaxia desde la invención del telescopio hace más de 400 años, algo considerado bastante desafortunado con las estimaciones más altas anteriores.

Los autores también dirigieron su trabajo a la pregunta de extinción masiva.

«Calculamos la tasa de supernova cerca de la Tierra y encontramos que es consistente con la tasa de eventos de extinción masiva en nuestro planeta que se han vinculado a fuerzas externas como las supernovas», dijo el Dr. Nick Wright de la Universidad de Keele en un comunicado.

Utilizando 65 años luz como la zona de peligro, la tasa estimada de Wright y los coautores sale en un promedio de alrededor de una vez cada 400 millones de años más o menos.

Con cinco extinciones masivas confirmadas durante un poco más de eso, es muy poco probable que todos sean de supernovas, pero, por supuesto, ya tenemos una explicación para uno, y algunos consejos fuertes en otro.

Anteriormente se ha presentado un caso para que el Devónico haya tenido una causa de supernova, complicada por el hecho de que parece haber habido dos eventos de extinción del Devónico tardío, 10 millones de años de diferencia.

El evento de Ordovícico tardío es aún más turbio, pero con una relación prevista de 1-2 explosiones que causan la extinción durante aproximadamente 500 millones de años, el registro fósil es lo suficientemente continuo como para revelar tales eventos, y también entra en la imagen.

Una mezcla de gamma y radiografías de una supernova probablemente destruiría la capa de ozono de la Tierra, si la explosión estaba lo suficientemente cerca, dejando en un exceso de luz ultravioleta. Esto mataría a muchos organismos en la base de la cadena alimentaria, desencadenando una ola de hambre, así como causar mutaciones y cánceres, entre otros. El aumento continuo del aumento de los rayos cósmicos ralentizaría la recuperación.

El vínculo con la glaciación es menos obvio, pero el ozono puede calentar o enfriar el planeta dependiendo de la altitud, y el efecto neto de su destrucción por medios no químicos podría enviar la tierra a una edad de hielo. Sin embargo, hay más explicaciones terrenales posibles para ser consideradas, por lo que el caso está lejos de ser claro.

No hemos encontrado ninguna estrella de neutrones o agujeros negros, los objetos que las supernovas dejan atrás, lo suficientemente cerca de la Tierra como para haber sido candidatos. Sin embargo, los diferentes caminos que las estrellas se llevan alrededor de la galaxia significan que los restos de una supernova que explotó cerca de nosotros hace cientos de millones de años podrían estar a miles de años de luz de distancia.

El estudio ha sido aceptado para su publicación en avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, preimpresión disponible en arxiv.org.