Los anillos de los árboles pueden contener pistas sobre los impactos de supernovas distantes en la Tierra

Los restos de una supernova en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana que se encuentra cerca de la Vía Láctea. Más información.
Créditos de imagen: NASA , ESA , HEIC y el Hubble Heritage Team ( STScI / AURA ). Reconocimiento: Y.-H. Chu y RM Williams (UIUC).

Las explosiones masivas de energía a miles de años luz de la Tierra pueden haber dejado rastros en la biología y geología de nuestro planeta. según una nueva investigación del geocientífico Robert Brakenridge de CU Boulder

El estudio, publicado en la Revista Internacional de Astrobiología , investiga los impactos de las supernovas, algunos de los eventos más violentos del universo conocido. En el lapso de unos pocos meses, una sola de estas erupciones puede liberar tanta energía como el Sol durante toda su vida. También son brillantes, realmente brillantes.

“Vemos supernovas en otras galaxias todo el tiempo”, dijo Brakenridge, Investigador Principal Asociado del Instituto de Investigación Ártica y Alpina (INSTAAR) en CU Boulder. “A través de un telescopio, una galaxia es un pequeño punto brumoso. Entonces, de repente, aparece una estrella y puede ser tan brillante como el resto de la galaxia».

Una supernova muy cercana podría ser capaz de borrar la civilización humana de la faz de la Tierra. Pero incluso desde más lejos, estas explosiones aún pueden tener un impacto, dijo Brakenridge. Pueden bañar nuestro planeta con radiación peligrosa y dañar su capa protectora de ozono.

Buscando huellas dactilares de una explosión en los anillos de los árboles

Para estudiar esos posibles impactos, Brakenridge buscó en los registros de anillos de árboles del planeta las huellas dactilares de estas explosiones cósmicas distantes. Sus hallazgos sugieren que, en teoría, las supernovas relativamente cercanas podrían haber desencadenado eventos en la Tierra durante los últimos 40.000 años. Dichos eventos son al menos cuatro alteraciones en el clima de la Tierra.

Los resultados están lejos de ser concluyentes, pero ofrecen indicios tentadores. Sugieren que, cuando se trata de la estabilidad de la vida en la Tierra, lo que sucede en el espacio no siempre permanece allí.

“Estos son eventos extremos y sus efectos potenciales parecen coincidir con los registros de anillos de árboles”, dijo Brakenridge. 

Picos de radiocarbono

Su investigación gira en torno al caso de un átomo curioso. Brakenridge explicó que el carbono 14, también conocido como radiocarbono, es un isótopo de carbono que se encuentra solo en pequeñas cantidades en la Tierra. Tampoco es de por aquí. El radiocarbono se forma cuando los rayos cósmicos del espacio bombardean la atmósfera de nuestro planeta de forma casi constante. 

“Generalmente hay una cantidad constante año tras año”, dijo Brakenridge. «Los árboles recogen dióxido de carbono y parte de ese carbono será radiocarbono».

A veces, sin embargo, la cantidad de radiocarbono que recogen los árboles no es constante. Los científicos han descubierto un puñado de casos en los que la concentración de este isótopo dentro de los anillos de los árboles aumenta repentinamente. Pero lo hace sin ninguna razón terrenal aparente. Muchos científicos plantearon la hipótesis de que estos picos de varios años podrían deberse a erupciones solares o enormes eyecciones de energía de la superficie solar.

Brakenridge y un puñado de otros investigadores han estado atentos a eventos mucho más lejanos de casa.

«Estamos viendo eventos terrestres que piden una explicación», dijo Brakenridge. “En realidad, solo hay dos posibilidades: una llamarada solar o una supernova. Creo que la hipótesis de la supernova se ha descartado demasiado rápido».

Mirando hacia el pasado buscando una relación

Señaló que los científicos han registrado supernovas en otras galaxias que han producido una cantidad estupenda de radiación gamma. Este es el mismo tipo de radiación que puede desencadenar la formación de átomos de radiocarbono en la Tierra. Estos isótopos no son peligrosos por sí mismos. Pero un aumento en sus niveles podría indicar que la energía de una supernova distante viajó de cientos a miles de años luz hasta aquí.

Para probar la hipótesis, Brakenridge miró hacia el pasado. Reunió una lista de supernovas que ocurrieron relativamente cerca de la Tierra durante los últimos 40.000 años. Los científicos pueden estudiar estos eventos observando las nebulosas que dejaron. Luego comparó las edades estimadas de esos fuegos artificiales galácticos con el registro del anillo de árboles en el suelo. 

Encontró que de las ocho supernovas más cercanas estudiadas, todas parecían estar asociadas con picos inexplicables en el registro de radiocarbono en la Tierra. Considera que cuatro de ellos son candidatos especialmente prometedores. Tomemos el caso de una ex estrella de la constelación de La Vela. Este cuerpo celeste, que una vez estuvo a unos 815 años luz de la Tierra, se convirtió en supernova hace aproximadamente 13.000 años. No mucho después de eso, los niveles de radiocarbono aumentaron casi un 3% en la Tierra, un aumento asombroso.

La incertidumbre de los hallazgos

Los hallazgos no están ni cerca de ser concluyentes, en este caso. Los científicos todavía tienen problemas para fechar supernovas pasadas. Esto hace que el momento de la explosión en la Vela sea incierto con un posible error de hasta 1.500 años. Tampoco está claro cuáles podrían haber sido los impactos de tal evento para las plantas y los animales en la Tierra en ese momento. Pero Brakenridge cree que la pregunta merece mucha más investigación.

“Lo que me motiva es cuando miro el registro terrestre y digo: ‘Dios mío, los efectos predichos y modelados parecen estar ahí’”

Cuidado con Betelgeuse

Espera que la humanidad no tenga que ver esos efectos por sí misma en el corto plazo. Algunos astrónomos creen que han detectado señales de que Betelgeuse, una estrella gigante roja en la constelación de Orión, podría estar a punto de colapsar y convertirse en supernova. Y está a solo 642,5 años luz de la Tierra, mucho más cerca que La Vela. 

«Esperemos que eso no sea lo que va a pasar porque Betelgeuse está muy cerca», dijo.

Fuente: CU Boulder Today / Universidad de Colorado Boulder.

Artículo original: «Tree rings may hold clues to impacts of distant supernovas on Earth«. Daniel Strain. Nov 11, 2020.

Material relacionado

¿Qué es una supernova?

La  Nebulosa del Velo en la constelación de Cygnus es otro remanente de supernova famoso. Es la parte visible de una estructura mucho más grande (el 
bucle Cygnus ). Representa los restos de una estrella con 40 veces la masa de nuestro Sol que explotó hace aproximadamente 8.000 años. 

Créditos: Imagen (izquierda) vía TA Rector / University of Alaska Anchorage / WIYN / NOAO / AURA / NSF e imagen (derecha) vía NASA / JPL-Caltech.

Una introducción a la supernovas destinada al público general se encuentra en la publicación:

Una explosión estelar en las proximidades de la Tierra

La explosión estelar, SN 1987A, ubicada en la Gran Nube de Magallanes, fue una de las supernovas más brillantes en más de 400 años.
Crédito imagen:
ESO.

Un equipo de científicos ha encontrado evidencia de una supernova que explotó cerca de la Tierra hace unos 2,5 millones de años.

La vida de las estrellas con una masa diez veces mayor que la de nuestro Sol termina en una supernova , una colosal explosión estelar . Esta explosión conduce a la formación de hierro, manganeso y otros elementos pesados.

En capas de manganeso de una corteza que tienen alrededor de 2,5 millones de años, los investigadores confirmaron la existencia de hierro-60 y manganeso-53.

«El aumento de las concentraciones de manganeso-53 puede tomarse como la» prueba irrefutable», de que esta supernova existió», dijo el primer. Lee la noticia en la publicación:

Casos de explosiones de supernovas en el vecindario solar.

La radiación ultravioleta de una supernova cercana puede haber provocado cambios en la vida en la Tierra. 
Crédito de la imagen:
David Aguilar (CfA).

Dos supernovas cercanas explotaron hace unos 2.5 y ocho millones de años. Podrían haber resultado en un agotamiento escalonado de la capa de ozono de la Tierra. Esto provocó una variedad de repercusiones para la vida en la Tierra.

En particular, hace dos millones y medio de años la Tierra estaba cambiando drásticamente. El Plioceno, que fue una época cálida y templada, estaba terminando y comenzaba el Pleistoceno, era de repetidas glaciaciones conocida como la Edad de Hielo . Las variaciones naturales en la órbita y la oscilación de la Tierra probablemente explicaron el cambio en el clima. El evento simultáneo de una supernova podría proporcionar información sobre la diversificación de la vida durante esta época.

Se cree que esta supernova ocurrió entre 163 y 326 años luz de distancia (50-100 parsecs) de la Tierra. En perspectiva, nuestro vecino estelar más cercano, Proxima Centauri, está a 4,2 años luz de distancia. El caso viene desarrollado en el artículo a continuación.

La explosión de estrellas puede haber causado una extinción masiva en la Tierra

Investigadores, dirigidos por el Profesor Brian Fields, plantean una hipótesis sobre la extinción masiva del período Devónico tardío, hace 359 millones de años. Sugieren que una supernova a unos 65 años luz de distancia puede haber contribuido al agotamiento del ozono y así contribuir a la extinción masiva. En la foto se muestra una simulación de una supernova cercana que choca con el viento solar y lo comprime.  La órbita de la Tierra, el círculo azul punteado y el Sol, el punto rojo, se muestran a escala.
Gráfico cortesía de Jesse Miller
.

Imagine leer a la luz de una estrella que explotó, más brillante que una Luna Llena. Puede ser divertido pensar en ello, pero esta escena es el preludio de un desastre cuando la radiación devasta la vida tal como la conocemos. Los rayos cósmicos de las supernovas cercanas podrían ser los culpables de al menos un evento de extinción masiva, dijeron los investigadores. Encontrar ciertos isótopos radiactivos en el registro de rocas de la Tierra podría confirmar este escenario. La publicación siguiente lo expone y contiene además una selección de recursos sobre el tema.

Los anillos de los árboles revelan nuestro pasado y nuestro futuro

La dendrocronología es el estudio científico del crecimiento de los anillos de los árboles y los datos que se pueden extraer de él. 
Crédito:
Arnoldius / Wikimedia Commons

Los árboles son cronometradores. Cuente los anillos de crecimiento concéntricos que rodean el duramen de un tronco cortado y sabrá la edad de un árbol.

Es un hecho divertido, seguro, pero la datación de anillos de árboles (dendrocronología) va mucho más allá de determinar la edad de un árbol. Los árboles también son meticulosos registros de las condiciones climáticas. Al desentrañar los ricos datos almacenados en los anillos de los árboles, los científicos pueden hacer de todo. Desde fechar sitios arqueológicos y prevenir incendios forestales hasta documentar la historia planetaria y ofrecer una bola de cristal sobre nuestro futuro ambiental. El siguiente trabajo lo analiza.

Marcar el enlace permanente.

Comentarios cerrados.