Una supernova habría causado una extinción masiva en la Tierra hace 350 millones de años

Una nueva investigación explora si fenómenos astronómicos fueron responsables de un evento de extinción masiva hace 359 millones de años, en el límite entre los períodos Devónico y Carbonífero.

El estudio dirigido por el profesor de astronomía y física de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign, Brian Fields, y que se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences, plantea que los rayos cósmicos de una supernova cercana desataron aquella extinción. Ciertos isótopos radiactivos en el registro de rocas de la Tierra podrían confirmar este escenario.

El equipo se concentró en el límite Devónico-Carbonífero porque esas rocas contienen cientos de miles de generaciones de esporas de plantas que parecen haber sido quemadas por la luz ultravioleta, evidencia de un evento de agotamiento del ozono de larga duración.

"Las catástrofes terrestres, como el vulcanismo a gran escala y el calentamiento global, también pueden destruir la capa de ozono, pero la evidencia de ello no es concluyente para el intervalo de tiempo en cuestión", dijo Fields.

"En cambio, proponemos que una o más explosiones de supernovas, a unos 65 años luz de distancia de la Tierra, podrían haber sido responsables de la pérdida prolongada de ozono", agregó.

"Para poner esto en perspectiva, una de las amenazas de supernova más cercanas hoy en día es la estrella Betelgeuse, que está a más de 600 años luz de distancia y muy fuera de la distancia de muerte de 25 años luz", dijo el estudiante de posgrado y coautor del estudio Adrienne Ertel, en un comunicado.

El equipo exploró otras causas astrofísicas del agotamiento del ozono, como impactos de meteoritos, erupciones solares y estallidos de rayos gamma. "Pero estos eventos terminan rápidamente y es poco probable que causen el agotamiento duradero del ozono que ocurrió al final del período Devónico", dijo el estudiante de posgrado y coautor del estudio Jesse Miller.

Una supernova -que es la explosión de una estrella-, por otro lado, da un golpe doble, dijeron los investigadores. La explosión inmediatamente baña la Tierra con rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma dañinos.

Más tarde, la explosión de escombros de supernova golpea el sistema solar, sometiendo al planeta a una irradiación de larga duración de rayos cósmicos acelerados por la supernova. El daño a la Tierra y su capa de ozono puede durar hasta 100.000 años.

Sin embargo, la evidencia fósil indica una disminución de 300.000 años en la biodiversidad que condujo a la extinción masiva Devónico-Carbonífero, lo que sugiere la posibilidad de múltiples catástrofes, tal vez incluso múltiples explosiones de supernovas. "Esto es completamente posible", dijo Miller.

"Las estrellas masivas generalmente ocurren en cúmulos con otras estrellas masivas, y es probable que ocurran otras supernovas poco después de la primera explosión", agregó.

El equipo dijo que la clave para demostrar que ocurrió una supernova sería encontrar los isótopos radiactivos plutonio-244 y samario-146 en las rocas y fósiles depositados en el momento de la extinción. "Ninguno de estos isótopos se encuentra naturalmente en la Tierra hoy, y la única forma en que pueden llegar aquí es a través de explosiones cósmicas", dijo el estudiante de pregrado y coautor Zhenghai Liu.

Las especies radiactivas nacidas en la supernova son como bananas verdes, dijo Fields. "Cuando ves bananas verdes en Illinois, sabés que son frescas y que no crecieron aquí. Como las bananas, Pu-244 y Sm-146 se descomponen con el tiempo. Entonces, si encontramos estos radioisótopos en la Tierra hoy, sabremos que son frescos y no de aquí, las bananas verdes del mundo de los isótopos, y por lo tanto, las armas humeantes de una supernova cercana".

Los investigadores aún tienen que buscar Pu-244 o Sm-146 en rocas del límite Devónico-Carbonífero. El equipo de Fields dijo que su estudio tiene como objetivo definir los patrones de evidencia en el registro geológico que apuntarían a explosiones de supernovas.

"El mensaje general de nuestro estudio es que la vida en la Tierra no existe de forma aislada", dijo Fields. "Somos ciudadanos de un cosmos más grande, y el cosmos interviene en nuestras vidas, a menudo de manera imperceptible, pero a veces con ferocidad".