Raios cósmicos assassinos de supernovas próximas poderiam ser o culpado por trás de pelo menos um evento de extinção em massa, afirmaram pesquisadores, e encontrar certos isótopos radioativos no registro rochoso da Terra poderia confirmar este cenário.
Em um novo estudo conduzido pela Universidade de Illinois, o professor de física e astronomia Brian Fields explora a possibilidade de que eventos astronômicos tenham sido responsáveis por um caso de extinção há 359 milhões de anos, na fronteira entre os períodos Devoniano e Carbonífero.
A equipe concentrou-se na fronteira Devonio-Carbonífero porque essas rochas contêm centenas de milhares de gerações de esporos de plantas que parecem ter sido queimados por luz ultravioleta – evidência de um evento de longa duração de destruição da camada de ozônio.
“Catástrofes terrestres como o vulcanismo em larga escala e o aquecimento global também podem destruir a camada de ozônio, mas as evidências para estas são inconclusivas para o intervalo de tempo em questão”, disse Fields. “Em vez disso, propomos que uma ou mais explosões de supernovas, a cerca de 65 anos-luz da Terra, poderiam ter sido responsáveis pela perda prolongada do ozônio”.
“Para colocar isto em perspectiva, uma das ameaças de supernovas mais próximas hoje é da estrela Betelgeuse, que está a mais de 600 anos-luz e bem fora da distância mortal de 25 anos-luz”, disse a estudante de pós-graduação e co-autora do estudo Adrienne Ertel.
A equipe explorou outras causas astrofísicas para a destruição da camada de ozônio, tais como impactos de meteoritos, erupções solares e explosões de raios gama. “Mas estes eventos terminam rapidamente e é improvável que causem o esgotamento duradouro da camada de ozônio que aconteceu no final do período Devoniano”, disse o estudante de pós-graduação e co-autor de estudos Jesse Miller.
Uma supernova, por outro lado, pode ser a causa, disseram os pesquisadores. A explosão banha imediatamente a Terra com raios UV, raios X e raios gama nocivos. Mais tarde, a explosão dos detritos da supernova se abate sobre o sistema solar, sujeitando o planeta à irradiação de longa duração dos raios cósmicos acelerada pela supernova. Os danos à Terra e sua camada de ozônio podem durar até 100.000 anos.
Entretanto, as evidências fósseis indicam um declínio de 300.000 anos na biodiversidade, levando à extinção em massa do Devonio-Carbonífero, sugerindo a possibilidade de múltiplas catástrofes, talvez até mesmo múltiplas explosões de supernovas. “Isto é inteiramente possível”, disse Miller. “Estrelas massivas geralmente ocorrem em grupos com outras estrelas massivas, e outras supernovas provavelmente ocorrerão logo após a primeira explosão”.
A equipe disse que a chave para provar que ocorreu uma supernova seria encontrar os isótopos radioativos plutônio-244 e samário-146 nas rochas e fósseis depositados no momento da extinção. “Nenhum destes isótopos ocorre naturalmente na Terra hoje, e a única maneira de chegar aqui é através de explosões cósmicas”, disse o estudante de graduação e co-autor Zhenghai Liu.
As espécies radioativas nascidas na supernova são como bananas verdes, disse Fields. “Quando você vê bananas verdes em Illinois, você sabe que elas são frescas, e você sabe que elas não cresceram aqui”. Como as bananas, Pu-244 e Sm-146 decaem com o tempo. Portanto, se encontrarmos estes radioisótopos na Terra hoje, sabemos que eles são frescos que não são daqui – as bananas verdes do mundo isotópico – e, portanto, as armas fumegantes de uma supernova próxima“.
Os pesquisadores ainda não procuraram por Pu-244 ou Sm-146 nas rochas do limite Devonio-Carbonífero. O estudo da equipe de Fields pretende definir os padrões de evidência no registro geológico que apontariam para explosões de supernovas.
“A mensagem principal de nosso estudo é que a vida na Terra não existe isoladamente”, disse Fields. “Somos cidadãos de um cosmo maior, e o cosmo intervém em nossas vidas – muitas vezes imperceptivelmente, mas às vezes ferozmente”.
O artigo foi publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences. Este release foi originalmente publicado na Universidade de Illinois. Tradução de Redação SoCientífica.
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