Massale explosies van energie die duizenden lichtjaren van de aarde plaatsvinden, hebben mogelijk sporen achtergelaten in de biologie en geologie van onze planeet, volgens nieuw onderzoek van de Boulder-geowetenschapper Robert Brakenridge van de Universiteit van Colorado.

De studie, deze maand gepubliceerd in de Internationaal tijdschrift voor astrobiologie , onderzoekt de effecten van supernova's, enkele van de meest gewelddadige gebeurtenissen in het bekende universum. In slechts een paar maanden tijd, een enkele van deze uitbarstingen kan zoveel energie vrijgeven als de zon gedurende zijn hele leven. Ze zijn ook helder - echt helder.

"We zien de hele tijd supernova's in andere sterrenstelsels, " zei Brakenridge, een senior onderzoeksmedewerker bij het Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) aan de CU Boulder. "Door een telescoop een sterrenstelsel is een kleine mistige plek. Vervolgens, plotseling, een ster verschijnt en kan net zo helder zijn als de rest van de melkweg."

Een zeer nabije supernova zou in staat kunnen zijn om de menselijke beschaving van de aardbodem te vegen. Maar ook van verder weg deze explosies kunnen nog steeds hun tol eisen, Brakenridge zei, onze planeet baden in gevaarlijke straling en de beschermende ozonlaag beschadigen.

Om die mogelijke effecten te bestuderen, Brakenridge zocht in de jaarringen van de planeet naar de vingerafdrukken van deze verre, kosmische explosies. Zijn bevindingen suggereren dat relatief nabije supernova's in theorie ten minste vier verstoringen van het klimaat op aarde kunnen hebben veroorzaakt in de afgelopen 40, 000 jaar.

De resultaten zijn verre van overtuigend, maar ze bieden verleidelijke hints dat, als het gaat om de stabiliteit van het leven op aarde, wat er in de ruimte gebeurt, blijft niet altijd in de ruimte.

"Dit zijn extreme gebeurtenissen, en hun potentiële effecten lijken overeen te komen met jaarringrecords, ' zei Brakenridge.

Radiokoolstofpieken

Zijn onderzoek draait om het geval van een merkwaardig atoom. Brakenridge legde uit dat koolstof-14, ook wel radiokoolstof genoemd, is een koolstofisotoop dat slechts in kleine hoeveelheden op aarde voorkomt. Het is niet van hier in de buurt, of. Radiokoolstof wordt gevormd wanneer kosmische straling vanuit de ruimte de atmosfeer van onze planeet bijna constant bombardeert.

"Over het algemeen is er jaar in jaar uit een vast bedrag, "Zei Brakenridge. "Bomen nemen koolstofdioxide op en een deel van die koolstof zal radiokoolstof zijn."

Soms, echter, de hoeveelheid radiokoolstof die bomen opnemen is niet stabiel. Wetenschappers hebben een handvol gevallen ontdekt waarin de concentratie van deze isotoop in boomringen pieken - plotseling en zonder duidelijke aardse reden. Veel wetenschappers hebben de hypothese geopperd dat deze pieken van meerdere jaren het gevolg kunnen zijn van zonnevlammen of enorme uitstoot van energie van het oppervlak van de zon.

Brakenridge en een handvol andere onderzoekers hebben hun oog laten vallen op gebeurtenissen die veel verder van huis zijn.

"We zien aardse gebeurtenissen die om een ​​verklaring smeken, " zei Brakenridge. "Er zijn eigenlijk maar twee mogelijkheden:een zonnevlam of een supernova. Ik denk dat de supernova-hypothese te snel is verworpen."

Pas op Betelgeuze

Hij merkte op dat wetenschappers supernova's hebben vastgelegd in andere sterrenstelsels die een ontzagwekkende hoeveelheid gammastraling hebben geproduceerd - dezelfde soort straling die de vorming van radiokoolstofatomen op aarde kan veroorzaken. Hoewel deze isotopen op zichzelf niet gevaarlijk zijn, een piek in hun niveaus zou erop kunnen wijzen dat energie van een verre supernova honderden tot duizenden lichtjaren naar onze planeet heeft gereisd.

Om de hypothese te testen, Brakenridge wendde zich tot het verleden. Hij stelde een lijst samen van supernova's die relatief dicht bij de aarde plaatsvonden in de afgelopen 40 jaar. 000 jaar. Wetenschappers kunnen deze gebeurtenissen bestuderen door de nevels te observeren die ze hebben achtergelaten. Vervolgens vergeleek hij de geschatte leeftijden van dat galactische vuurwerk met de boomringen op de grond.

Hij ontdekte dat van de acht dichtstbijzijnde supernova's die werden bestudeerd, alles leek verband te houden met onverklaarbare pieken in het radiokoolstofrecord op aarde. Vier daarvan beschouwt hij als bijzonder kansrijke kandidaten. Neem het geval van een voormalige ster in het Vela-sterrenbeeld. Dit hemellichaam, die ooit ongeveer 815 lichtjaar van de aarde verwijderd was, ging supernova ongeveer 13, 000 jaar geleden. Niet lang daarna, radiokoolstofniveaus stegen met bijna 3% op aarde - een duizelingwekkende toename.

De bevindingen komen niet in de buurt van een rokend pistool, of ster, in dit geval. Wetenschappers hebben nog steeds moeite om supernova's uit het verleden te dateren, waardoor de timing van de Vela-explosie onzeker is met een mogelijke fout van maar liefst 1, 500 jaar. Het is ook niet duidelijk wat de gevolgen van een dergelijke verstoring waren voor planten en dieren op aarde in die tijd. Maar Brakenridge is van mening dat de vraag nog veel meer onderzoek waard is.

"Wat me op de been houdt, is als ik naar het aardse record kijk en zeg:'Mijn God, de voorspelde en gemodelleerde effecten lijken er te zijn.'"

Hij hoopt dat de mensheid die effecten niet snel zelf hoeft te zien. Sommige astronomen denken dat ze tekenen hebben opgepikt dat Betelgeuze, een rode reuzenster in het sterrenbeeld Orion, misschien op het punt staat in te storten en supernova te worden. En het is slechts 642,5 lichtjaar van de aarde, veel dichterbij dan Vela.

"We kunnen hopen dat dat niet is wat er gaat gebeuren, want Betelgeuze is heel dichtbij, " zei hij.