Stjerner som solen er bemærkelsesværdig konstant. De varierer i lysstyrke med kun 0.1 procent over år og årtier, takket være fusionen af brint til helium, der driver dem. Denne proces vil holde solen skinne konstant omkring 5 milliarder år mere, men når stjerner opbruger deres atombrændsel, kan deres død føre til pyroteknik.
Solen vil til sidst dø ved at vokse sig stor og derefter kondensere til en type stjerne kaldet a hvid dværg. Men stjerner over otte gange mere massive end solen dø voldsomt i en eksplosion kaldet en supernova.
Supernovaer sker kun på tværs af Mælkevejen få gange i århundredet, og disse voldsomme eksplosioner er normalt fjerntliggende nok til, at folk her på Jorden ikke lægger mærke til det. For at en døende stjerne skal have nogen effekt på livet på vores planet, skal den gå supernova inden for 100 lysår fra Jorden.
Jeg er en astronom der studerer kosmologi , sorte huller.
I mit forfatterskab om kosmiske slutninger, jeg har beskrevet truslen fra stjernekatastrofer såsom supernovaer og beslægtede fænomener som f.eks gammastråler. De fleste af disse katastrofer er fjerntliggende, men når de opstår tættere på hjemmet, kan de udgøre en trussel mod livet på Jorden.
En massiv stjernes død
Meget få stjerner er massive nok til at dø i en supernova. Men når man gør det, er det kort konkurrerer med lysstyrken af milliarder af stjerner. Ved en supernova pr. 50 år, og med 100 milliarder galakser i universet, et sted i universet eksploderer en supernova hver hundrededel af et sekund.
Den døende stjerne udsender højenergistråling som gammastråler. Gamma-stråler er en form for elektromagnetisk stråling med bølgelængder meget kortere end lysbølger, hvilket betyder, at de er usynlige for det menneskelige øje. Den døende stjerne frigiver også en strøm af højenergipartikler i form af kosmiske stråler: subatomære partikler, der bevæger sig tæt på lysets hastighed.
Supernovaer i Mælkevejen er sjældne, men nogle få har været tæt nok på Jorden til, at historiske optegnelser diskuterer dem. I 185 AD, dukkede en stjerne op et sted, hvor ingen stjerne tidligere var blevet set. Det var sandsynligvis en supernova.
Observatører over hele verden så pludselig en lysende stjerne dukke op 1006 AD. Astronomer matchede den senere med en supernova 7,200 lysår væk. Derefter i 1054 AD, registrerede kinesiske astronomer en stjerne synlig på daghimlen, som astronomer efterfølgende identificerede som en supernova 6,500 lysår væk.
Johannes Kepler observerede den sidste supernova i Mælkevejen i 1604, altså i statistisk forstand, den næste er forsinket.
600 lysår væk, den røde superkæmpe Betelgeuse i stjernebilledet Orion er den nærmeste massive stjerne, der nærmer sig slutningen af sin levetid. Når det går til supernova, vil det skinne lige så klart som fuldmånen for dem, der ser fra Jorden, uden at forårsage nogen skade på livet på vores planet.
Strålingsskader
Hvis en stjerne går supernova tæt nok på Jorden, kan gammastrålingen skade noget af den planetariske beskyttelse, der gør det muligt for liv at trives på Jorden. Der er en tidsforsinkelse på grund af lysets begrænsede hastighed. Hvis en supernova forsvinder 100 lysår væk, tager det 100 år for os at se den.
Astronomer har fundet beviser for en supernova 300 lysår væk, der eksploderede for 2.5 millioner år siden. Radioaktive atomer fanget i havbundens sedimenter er de afslørende tegn på denne begivenhed. Stråling fra gammastråler eroderede ozonlag, som beskytter livet på Jorden mod solens skadelige stråling. Denne begivenhed ville have afkølet klimaet og ført til udryddelsen af nogle gamle arter.
Sikkerhed fra en supernova kommer med større afstand. Gammastråler og kosmiske stråler spredes i alle retninger, når de først er udsendt fra en supernova, så den fraktion, der når Jorden aftager med større afstand. Forestil dig for eksempel to identiske supernovaer, hvor den ene er 10 gange tættere på Jorden end den anden. Jorden ville modtage stråling, der er omkring hundrede gange stærkere fra den nærmere begivenhed.
En supernova inden for 30 lysår ville være katastrofal, alvorligt nedbryde ozonlaget, forstyrre den marine fødekæde og sandsynligvis forårsage masseudryddelse. Nogle astronomer gætter på, at nærliggende supernovaer udløste en serie af masseudryddelser 360 til 375 millioner år siden. Heldigvis sker disse begivenheder inden for 30 lysår kun hvert par hundrede millioner år.
Når neutronstjerner kolliderer
Men supernovaer er ikke de eneste begivenheder, der udsender gammastråler. Neutronstjernekollisioner forårsage højenergifænomener lige fra gammastråler til gravitationsbølger.
Efterladt efter en supernovaeksplosion, neutronstjerner er stofkugler i bystørrelse med tætheden af en atomkerne, så 300 billioner gange tættere end solen. Disse kollisioner skabte mange af de guld og ædle metaller på jorden. Det intense tryk forårsaget af to ultratætte objekter, der støder sammen, tvinger neutroner til atomkerner, som skaber tungere grundstoffer som guld og platin.
En neutronstjernekollision genererer en intens udbrud af gammastråler. Disse gammastråler er koncentreret til en smal stråle af stråling, der giver et stort slag.
Hvis Jorden var i skudlinjen af et gamma-stråleudbrud indeni 10,000 lysår, eller 10 procent af galaksens diameter, ville udbruddet ødelægger ozonlaget alvorligt. Det ville også beskadige DNA'et inde i organismers celler på et niveau, der ville dræbe mange simple livsformer som bakterier.
Det lyder ildevarslende, men neutronstjerner dannes typisk ikke i par, så det er der kun én kollision i Mælkevejen omkring hvert 10,000 år. De er 100 gange sjældnere end supernovaeksplosioner. På tværs af hele universet er der en neutronstjernekollision med få minutters mellemrum.
Gammastråleudbrud udgør muligvis ikke en overhængende trussel mod livet på Jorden, men over meget lange tidsskalaer vil udbrud uundgåeligt ramme Jorden. Det odds for et gamma-stråleudbrud, der udløser en masseudryddelse er 50 procent i de seneste 500 millioner år og 90 procent i de 4 milliarder år, siden der har været liv på Jorden.
Ud fra den matematik er det ret sandsynligt, at et gammastråleudbrud forårsagede en af de fem masseudryddelser i de sidste 500 millioner år. Astronomer har hævdet, at et gammastråleudbrud forårsagede første masseudryddelse 440 millioner år siden, hvornår 60 procent af alle havdyr forsvandt.
En nylig påmindelse
De mest ekstreme astrofysiske hændelser har en lang rækkevidde. Astronomer blev mindet om dette i oktober 2022, da en strålingsimpuls fejede gennem solsystemet og overbelastede alle gamma-stråleteleskoper i plads.
Det var den lyseste gammastråleudbrud har fundet sted siden menneskets civilisation begyndte. Strålingen forårsagede en pludselig forstyrrelse til jordens ionosfære, selvom kilden næsten var en eksplosion to milliarder lysår væk. Livet på Jorden var upåvirket, men det faktum, at det ændrede ionosfæren, er nøgternt - et lignende udbrud i Mælkevejen ville være en million gange lysere.
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Billede Credit: NASA, ESA, Joel Kastner (RIT)
- SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
- PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
- PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
- PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
- Kilde: https://singularityhub.com/2024/04/16/exploding-stars-are-rare-but-if-one-was-close-enough-it-could-threaten-life-on-earth/
