A Studieveröffentlicht auf dem Preprint-Server arXivuntersucht, wie die Erde von Explosionen von Supernovae (Pluralform von Supernova (SN)) getroffen wurde, die vor 3 Millionen Jahren (Mya) und 7 Mya stattfanden, mit dem Ziel, die Entfernungen zu ermitteln, in denen diese Explosionen entstanden.
Mithilfe des lebenden (nicht zerfallenden) radioaktiven Isotops 60Fe, das aus Supernovae entsteht, konnte ein Forscherteam der University of Illinois die ungefähren astronomischen Entfernungen zu den Explosionen bestimmen, die sie als Pliozän-Supernova (SN Plio, 3) bezeichnen Mya) und die miozäne Supernova (SN Mio, 7 Mya).
„Supernovae sind dramatische Beispiele dafür, dass Sterne Lebenszyklen haben“, sagt Dr. Brian Fields, Professor für Astronomie an der University of Illinois und Mitautor der Studie, gegenüber Universe Today. „Supernova-Explosionen markieren den spektakulären Tod der massereichsten Sterne, die mindestens das Achtfache der Sonnenmasse haben. Sie spielen aus vielen Gründen eine zentrale Rolle in der Astrophysik und Kosmologie.“
Für die Studie führten die Forscher Laboranalysen der lebenden (nicht zerfallenen) radioaktiven Eisenisotopenspezies von 60Fe durch, basierend auf mehreren früheren Studien, bei denen 60Fe-Proben aus der Erdkruste, Tiefseesedimenten und Mondregolith entnommen wurden. Während das Alter dieser Proben anhand der 60Fe-Halbwertszeit von 2,62 Millionen Jahren ermittelt wurde und festgestellt wurde, dass sie von zwei Supernova-Explosionen stammten, bestand das Ziel dieser aktuellen Studie darin, die Entfernungen zu den beiden Explosionen zu bestimmen.
Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass SN Plio zwischen 20 und 140 Parsec (pc) oder 65 bis 457 Lichtjahre (ly) von der Erde entfernt entstand, die wahrscheinlichste Entfernung liegt jedoch zwischen 50 und 65 pc oder 163 bis 212 Lichtjahre (Ly). Für SN Mio ermittelte das Team, dass die ungefähre Entfernung 110 pc oder 359 ly beträgt. Im Kontext entspricht 1 PC 3,26 Ly. Während diese Entfernungen von der Erde als relativ „sichere“ Entfernungen angesehen werden könnten, stellt sich die Frage, wie können solche Explosionen möglicherweise die Entwicklung unseres Sonnensystems beeinflussen?
„Wenn eine Supernova zu nahe an der Erde oder einem anderen erdähnlichen Planeten explodiert, können die Folgen verheerende Folgen für das Leben haben“, sagt Dr. Fields gegenüber Universe Today.
„Der Supernova-Ausbruch erzeugt hochenergetische Strahlung – Gammastrahlen –, die die Erdatmosphäre noch Monate nach der Explosion bestrahlen wird. Unsere Atmosphäre wird uns vor der direkten Belastung durch diese Gammastrahlen schützen, aber zu hohen Kosten: Die Ozonschicht in der oberen Atmosphäre wird es tun.“ deutlich reduziert werden. Dadurch wird die Erde anfällig für die aggressiven ultravioletten (UV) Strahlen der Sonne, die für einen Großteil des Lebens auf der Erde schädlich sein können. Es wird mehrere Jahre dauern, bis die Erde Ozon regeneriert.“
Supernovae gehören zu den beeindruckendsten Spektakeln, die im Kosmos beobachtet werden. Die älteste aufgezeichnete Supernova, heute RCW 86 oder SN 185 genannt, ereignete sich am 7. Dezember 185 n. Chr. und wurde von chinesischen Astronomen dokumentiert. Sie bezeichneten dieses Ereignis als „Gaststern“ und stellten fest, dass sein Licht bis Juni 186 n. Chr. am Himmel blieb, bevor es verschwand. Heutige Astronomen bezeichnen dieses Ereignis als vorübergehendes astronomisches Ereignis und vermuten, dass RCW 86, das etwa 2.800 Parsec (pc) (9.100 Lichtjahre (ly)) von der Erde entfernt ist und einen geschätzten Durchmesser von 85 ly hat, wahrscheinlich ein Typ war Ich bin eine Supernova.
Dr. Fields erklärt gegenüber Universe Today: „Supernova-Explosionen sind selten – jedes Jahrhundert gibt es in unserer gesamten Milchstraße etwa ein bis drei solcher Ereignisse. Die meisten davon explodieren also weit entfernt und sind für Erdlinge harmlos. Aber über Zeitskalen von… Nach vielen Millionen Jahren ist es sehr wahrscheinlich, dass jemand in der Nähe der Erde explodiert, sogar zu nahe, als dass man es täte.
Dr. Fields weist darauf hin, dass das Massenaussterben, das am Ende der Devon-Zeit vor etwa 360 Millionen Jahren stattfand, zwar das Ergebnis einer oder mehrerer Supernovae war, er gegenüber Universe Today jedoch sagt, dass es derzeit „keine bedrohlichen Supernova-Kandidaten“ gebe, d. h. „keine“. so nah, dass wir uns in ihrer Todeszone befinden.“ .
Eine der bekanntesten (zukünftigen) Supernovae ist der Stern Beteigeuze, ein roter Überriese, der sich etwa 550 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet und der zweithellste Stern im Sternbild Orion ist. Beteigeuze sorgte Ende 2019 für Schlagzeilen, als Astronomen beobachteten, wie der Stern verdunkelte, wobei einige vermuteten, dass er kurz vor einer Supernova stand.
Folgebeobachtungen im August 2020 deuteten jedoch darauf hin, dass die Verdunkelung auf eine Staubwolke zurückzuführen war, die sich aus superheißem Material gebildet hatte, das der massereiche Stern ausgestoßen hatte, was später in einer Studie vom August 2022 bestätigt wurde. Während Beteigeuze für seine Helligkeitsschwankungen aufgrund von Temperatur- und Größenänderungen bekannt ist, fragen sich einige vielleicht immer noch, wann es explodieren wird?
Dr. Fields erklärt gegenüber Universe Today: „Es ist unbekannt, wann.“ [Betelgeuse] wird explodieren, denn soweit wir wissen, verursachen die späten Phasen im Leben eines massereichen Sterns keine merklichen Veränderungen im Oberflächenbereich des Sterns. Somit könnte Beteigeuze die nächste Supernova in unserer Galaxie sein, sie könnte aber auch in 100.000 Jahren explodieren. Aber sein letztendlicher Tod ist sicher, also genieße es jetzt im Orion, solange du noch kannst.
Mehr Informationen:
Adrienne F. Ertel et al, Entfernungen zu jüngsten erdnahen Supernovae von geologischem und lunarem 60Fe, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2309.11604