Por muitos anos, os cientistas estudam como as supernovas podem afetar a vida na Terra. Supernovas são eventos extremamente poderosos e, dependendo de quão próximos estejam da Terra, podem ter consequências cataclísmicas. Mas agora, os cientistas por trás de um novo artigo dizem ter evidências específicas ligando uma ou mais supernovas a um evento de extinção há 2,6 milhões de anos.

Cerca de 2,6 milhões de anos atrás, uma ou mais supernovas explodiram cerca de 50 parsecs, ou cerca de 160 anos-luz, longe da Terra. Na mesma época, houve também um evento de extinção na Terra, chamado de extinção da megafauna marinha do Plioceno . Até um terço das grandes espécies marinhas da Terra foram exterminadas na época, a maioria delas vivendo em águas costeiras rasas.

“Desta vez, é diferente. Temos evidências de eventos próximos em um horário específico. ”- Dr. Adrian Melott, da Universidade do Kansas.

O novo artigo estabelece um elo entre as supernovas e a extinção, e sugere que partículas chamadas múons são as culpadas. A evidência não está apenas no registro fóssil, mas em uma camada de um tipo de ferro radioativo depositado na Terra há cerca de 2,6 milhões de anos, chamado Ferro 60 . A evidência também está no espaço, na forma de um recurso de bolha em expansão criado por uma ou mais supernovas.

O artigo é do autor principal Adrian Melott, professor emérito de física e astronomia da Universidade do Kansas, e co-autores da Universidade Federal de São Carlos, no Brasil. Melott disse em um comunicado de imprensa que há 15 anos ele estuda os efeitos que as supernovas podem ter na Terra. Mas este artigo é muito mais específico e vincula a extinção do Plioceno a supernovas específicas. “Desta vez, é diferente. Temos evidências de eventos próximos em um horário específico ”, disse Melott. “Sabemos o quão longe eles estavam, então podemos calcular como isso afetaria a Terra e compará-la com o que sabemos sobre o que aconteceu naquela época – é muito mais específico”.

Então, o que esses detalhes nos dizem?

Antes de mais nada, vamos falar ferro, especificamente, ferro 60. O ferro 60 é um isótopo do elemento ferro. Um isótopo é simplesmente um átomo com um número diferente de nêutrons em seu núcleo. Todo o ferro tem o mesmo número de prótons – 26 – e um número igual de elétrons, também 26. Mas seu número de nêutrons pode variar. A maior parte do ferro no universo, incluindo aqui na Terra, é ferro 56. O ferro 56 tem um núcleo estável de 26 prótons e 30 nêutrons. O Iron 56 é estável, o que significa que não é radioativo e não decai.

Mas aqui na Terra, há também um ferro 60, com um núcleo instável contendo 26 prótons e 34 nêutrons. É radioativo e decai para se tornar níquel. Há 60 resíduos de ferro em diferentes momentos ao longo do registro geológico, com um grande aumento em cerca de 2,6 milhões de anos atrás. Mas aqui está a coisa: qualquer ferro 60 que fazia parte da Terra quando a Terra se formara teria decaído há muito tempo até o níquel. Não haveria nenhum vestígio disso.

“Já em meados da década de 1990, as pessoas diziam: ‘Ei, procure ferro-60. É um indício porque não há outro jeito de chegar à Terra, mas de uma supernova. ‘”- Adrian Melott, da Universidade de Kansas.

Então, se há um pico de ferro 60, 2,6 milhões de anos atrás, ele teve que vir de algum lugar. E isso em algum lugar só poderia ser espaço. E como as supernovas são a única coisa que pode criar ferro 60 e espalhá-lo pelo espaço, ele precisa ser de uma supernova.

Mas o ferro 60 não matou os grandes animais marinhos. Claro, é radioativo, mas não é o culpado por trás da extinção. É apenas uma evidência de uma supernova ao mesmo tempo que a extinção.

Há outra evidência apoiando a teoria da “morte por supernova”: uma bolha gigante no espaço.

O recurso é chamado de Bolha Local , uma cavidade oca no meio interestelar . O meio interestelar é a matéria e a radiação que existe no espaço entre sistemas estelares, dentro de uma galáxia. É basicamente gás, poeira e raios cósmicos, e preenche o espaço entre os sistemas solares.

A bolha local é uma forma que foi escavada do meio interestelar por uma ou mais supernovas. Nosso Sistema Solar está dentro dele, assim como estrelas como Antares e Beta Canis Majoris.

 

Não há outro evento que possa ter esvaziado a bolha local. Quando uma supernova explode, a onda de choque elimina o gás e a poeira em sua área, criando uma bolha. A bolha não está completamente vazia, há algum gás muito quente e de densidade muito baixa. Mas a maioria das nuvens de gás sumiram.

“Temos a bolha local no meio interestelar”, disse Melott. “Estamos bem no limite. É uma região gigante com cerca de 300 anos-luz de comprimento. É basicamente um gás muito quente, com densidade muito baixa – quase todas as nuvens de gás foram varridas. A melhor maneira de fabricar uma bolha como essa é um monte de supernovas que a deixam cada vez maior, e isso parece se encaixar bem com a idéia de uma corrente ”.

Então, se as evidências, tanto da bolha local quanto da Iron 60, apóiam a ocorrência de múltiplas supernovas causando a extinção da megafauna marinha do Plioceno, qual foi exatamente o mecanismo dessa extinção? O ferro 60 não pode fazê-lo, e nem um balão pode sair no espaço. Então o que aconteceu?

Melott e sua equipe dizem que tudo se resume a partículas subatômicas chamadas múons.

“A melhor descrição de um múon seria um elétron muito pesado – mas um múon é algumas centenas de vezes mais massivo que um elétron.” – Adrian Melott, autor principal da Universidade de Kanasas.

Quando as supernovas espalharam Ferro 60 na Terra, não foi a única coisa que veio chovendo do espaço. Houve também múons. Muons podem ser melhor descritos como “elétrons pesados”, de acordo com Melott. E apesar de estarmos constantemente recebendo múons do espaço, a maioria deles passa através de nós inofensivamente, com apenas um estranho interagindo conosco e fazendo parte da radiação que estamos constantemente sendo bombardeados.

“A melhor descrição de um múon seria um elétron muito pesado – mas um múon é algumas centenas de vezes mais massivo que um elétron”, disse Melott. “Eles são muito penetrantes. Mesmo normalmente, há muitos deles passando por nós. Quase todos eles passam inofensivamente, mas cerca de um quinto da nossa dose de radiação vem de múons ”.

Mas isso mudou quando as supernovas explodiram. Haveria centenas de vezes mais múons do que o número de fundo normal. E para animais maiores com áreas de superfície maiores, isso significa uma exposição muito maior à radiação.

“Mas quando esta onda de raios cósmicos atingir, multiplique esses múons por algumas centenas”, disse Melott. “Apenas uma pequena fração deles irá interagir de qualquer forma, mas quando o número é tão grande e sua energia tão alta, você tem aumento de mutações e câncer – estes seriam os principais efeitos biológicos. Nós estimamos que a taxa de câncer subiria em cerca de 50% para algo do tamanho de um ser humano – e quanto maior você é, pior é. Para um elefante ou uma baleia, a dose de radiação aumenta.

Assim, supernovas distantes causaram um aumento maciço no número de múons atingindo a Terra, aumentando a incidência de câncer, especialmente em grandes animais marinhos. E uma vez que quanto mais profundo um animal está na água, mais protegida ele é, a extinção de animais marinhos maiores em águas costeiras mais rasas foi um subproduto.

Um animal marinho particularmente grande – e infame – foi extinto durante a extinção da megafauna marinha do Plioceno: o Megalodon, um dos maiores e mais poderosos predadores que já viveu na Terra.

O Megalodon era um antigo tubarão do tamanho de um ônibus escolar que foi extinto há 2,6 milhões de anos. “Uma das extinções que aconteceu há 2,6 milhões de anos foi o Megalodon”, disse Melott. “Imagine o Great White Shark em ‘Jaws’, que era enorme – e isso é Megalodon, mas era do tamanho de um ônibus escolar. Eles simplesmente desapareceram nessa época. Então, podemos especular que pode ter algo a ver com os múons. Basicamente, quanto maior a criatura, maior o aumento da radiação. ”

Como Melott reconhece, há alguma especulação acontecendo aqui. Pode haver outras razões para sua extinção, incluindo o resfriamento dos oceanos como resultado de uma era do gelo. Os níveis do mar também teriam baixado durante uma era glacial, o que significa que as espécies perderam boas áreas de enfermagem.

O Megalodon não foi a única espécie que foi extinta durante esse tempo. Em um documento de 2017 , pesquisadores documentaram a extinção de outras megafauna marinha, incluindo mamíferos, aves marinhas e tartarugas. Mas poderia uma ou mais supernovas ter causado tudo isso?

A Terra estava em um período de variabilidade climática na época, por isso é difícil desvendar os efeitos individuais que as supernovas e as mudanças climáticas teriam na extinção. E outro estudo sugeriu uma ligação supernova diferente à extinção do Plioceno-Pleistoceno.

Em um estudo de 2002 , os pesquisadores analisaram a bolha local, e no Iron 60 da Terra, e concluíram que ambos eram um fator na extinção. Mas eles propuseram um mecanismo diferente. Eles disseram que as supernovas causaram um surto de luz ultravioleta que atingiu a Terra, matando pequenas criaturas na base da cadeia alimentar, e isso, por sua vez, fez com que a maior megafauna marinha morresse.

Para Melott e sua equipe, a teoria da supernovae muon é parte dela. O pesquisador da Universidade de Kansas disse que a evidência de uma supernova, ou de uma série deles, é “outra peça do quebra-cabeça” para esclarecer as possíveis razões para a extinção do limite do Plioceno-Pleistoceno.

“Não há realmente nenhuma boa explicação para a extinção da megafauna marinha”, disse Melott. “Isso poderia ser um. É essa mudança de paradigma – sabemos que algo aconteceu e, quando aconteceu, podemos pela primeira vez nos aprofundar e procurar as coisas de uma forma definitiva. Agora podemos ser realmente definidos sobre quais seriam os efeitos da radiação de uma forma que não era possível antes. ”

Fontes:

• Artigo Científico: A extinção da megafauna marinha do Plioceno e seu impacto na diversidade funcional .
• Press Release: Pesquisadores consideram que supernovas mataram grandes animais oceânicos na madrugada do Pleistoceno
• Artigo Científico: Hipótese: Dose de Radiação de Muon e Extinção da Megafauna Marinha na Supernova do Plioceno Final
• Artigo Científico: EVIDÊNCIA PARA EXPLOSÕES NEARBY DE SUPERNOVA