Varias explosiones de estrellas pueden haber contribuido a una extinción masiva en la Tierra

(CNN) — Las explosiones simultáneas de estrellas, llamadas supernovas, pueden haber llevado a una de las extinciones masivas de la Tierra hace 359 millones de años, según una nueva investigación.

Varios eventos de extinción global ocurrieron durante el período Devónico, que duró desde hace 359 millones a 419,2 millones de años, y también le puso fin. Los eventos colectivos resultaron en la pérdida del 70 al 80 por ciento de todas las especies animales presentes durante el Devónico, afectando en gran medida la vida marina.

El comienzo del período Carbonífero, ocurrió después, y duró entre 299 millones y 359,2 millones de años.

Ninguna causa se ha asociado previamente con las extinciones del Devónico, pero una nueva investigación sugiere que múltiples supernovas podrían haber causado la caída en los niveles de ozono con el evento de extinción final que puso fin al período Devónico.

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El equipo de investigación se centró en el límite entre los períodos Devónico y Carbonífero porque las rocas de esta época revelan algo intrigante: las esporas de plantas que contienen parecen haber sido quemadas por luz ultravioleta. Los niveles de ozono en la estratosfera de la Tierra también bajaron en este momento.

«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 en un comunicado Brian Fields, autor del estudio y profesor de astronomía y física en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

«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».

La «distancia de muerte» de las supernovas está a unos 25 años luz. Una supernova, o múltiples explosiones, a 65 años luz de distancia no diezmaría la vida en la Tierra, pero podría golpear nuestro planeta con suficiente radiación para dañar la capa de ozono y exponer la Tierra a los rayos ultravioleta y cósmicos.

El estudio fue publicado esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

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En la distancia de impacto

Los estallidos de rayos gamma, las erupciones del Sol y el impacto de los meteoritos que golpean la Tierra también podrían agotar el ozono, pero no parece probable en este caso.

«Pero estos eventos terminan rápidamente y es poco probable que causen el agotamiento duradero de la capa de ozono que ocurrió al final del período Devónico», dijo Jesse Miller, coautor del estudio y estudiante de posgrado de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, en un comunicado.

Una estrella en explosión, o varias estrellas en explosión, causarían daños inmediatamente al golpear la Tierra con rayos ultravioleta, gamma y X. Y unos 1.000 años después, los restos de la supernova golpearían nuestro sistema solar, irradiando la Tierra con altos niveles de intensos rayos cósmicos.

Este tipo de daño podría persistir durante 100.000 años, según Adrian L. Melott, coautor del estudio y físico de la Universidad de Kansas.

«Los rayos cósmicos de tal supernova producirán muones en la atmósfera, que son un tipo de radiación muy penetrante», dijo Melott. «Podrían causar daños internos en animales grandes y en organismos hasta un kilómetro de profundidad en el océano».

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También es probable que haya un exceso de rayos, lo que podría provocar incendios forestales y provocar el cambio climático.

Antes del evento de extinción masiva hace 359 millones de años, la evidencia en el registro fósil sugiere que la biodiversidad de la Tierra disminuyó durante 300.000 años, los otros eventos de extinción del período Devónico.

Es por eso que los investigadores creen que múltiples supernovas son responsables de lo que sucedió en la Tierra, lo cual es muy probable.

«Las estrellas muy masivas nacen típicamente en grandes asociaciones y viven vidas cortas, por lo que es probable que se apaguen al mismo tiempo», dijo Melott.

Para demostrar que las supernovas fueron la causa de esta extinción masiva, será necesario encontrar isótopos radiactivos en el registro de rocas de este período de tiempo, como plutonio-244 y samario-146. Las supernovas habrían dejado rastros de estos en rocas y fósiles en la Tierra.

«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 Zhenghai Liu, coautor del estudio y estudiante de pregrado de Urbana-Champaign de la Universidad de Illinois, en un comunicado.

«Cuando ves plátanos verdes en Illinois, sabes que son frescas y sabes que no crecieron aquí», dijo Fields. «Al igual que los plátanos, [los isótopos] 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, los plátanos verdes del mundo de los isótopos, y por lo tanto son las armas humeantes de una supernova cercana».

Es el último de una serie de estudios escritos por miembros de este equipo de investigación en los últimos años, que también sugieren que las supernovas potencialmente motivaron a los primeros humanos a caminar erguidos al provocar el nacimiento de incendios forestales y matar grandes animales marinos en los albores del Pleistoceno hace 2,6 millones de años.

«Durante más de una década, mis colegas y yo hemos estado interesados en la posibilidad de eventos de radiación ionizante que causen eventos de extinción en la Tierra», dijo Melott.

«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».

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