Algunas de estas partículas de rayos cósmicos ingresan a la atmósfera de la Tierra, donde producen estructuras de lluvia de partículas secundarias. Un resultado sorprendente es que los cambios en los rayos cósmicos a lo largo de la historia de la Tierra han influido en la vida en la Tierra. Crédito Ilustración: H. Svensmark / DTU Space.
Se ha descubierto un vínculo notable entre el número de estrellas cercanas en explosión, llamadas supernovas, y la vida en la Tierra.
La evidencia demuestra una estrecha conexión entre la fracción de materia orgánica enterrada en los sedimentos y los cambios en la ocurrencia de supernovas. Esta correlación es evidente durante los últimos 3.500 millones de años y con mayor detalle durante los 500 millones de años anteriores.
La correlación indica que las supernovas han establecido las condiciones esenciales bajo las cuales tenía que existir la vida en la Tierra. Esto se concluye en un nuevo artículo de investigación publicado en la revista científica Geophysical Research Letters por el investigador principal Dr. Henrik Svensmark, DTU Space.
Según el artículo, una explicación del vínculo observado entre las supernovas y la vida es que las supernovas influyen en el clima de la Tierra. Un gran número de supernovas conduce a un clima frío con una diferencia de temperatura significativa entre el ecuador y las regiones polares. Esto da como resultado vientos fuertes y mezcla de océanos, vitales para entregar nutrientes a los sistemas biológicos. La alta concentración de nutrientes conduce a una mayor bioproductividad y un enterramiento más extenso de materia orgánica en los sedimentos. Un clima cálido tiene vientos más débiles y menos mezcla de los océanos, menor suministro de nutrientes, una bioproductividad más pequeña y menos enterramiento de materia orgánica.
«Una consecuencia fascinante es que mover materia orgánica a los sedimentos es indirectamente la fuente de oxígeno. La fotosíntesis produce oxígeno y azúcar a partir de la luz, el agua y el CO2. Sin embargo, si el material orgánico no se mueve hacia los sedimentos, el oxígeno y la materia orgánica se convierten en CO2 y el entierro de material orgánico evita esta reacción inversa. Por lo tanto, las supernovas controlan indirectamente la producción de oxígeno, y el oxígeno es la base de toda vida compleja», dice el autor Henrik Svensmark.
Midiendo la concentración de nutrientes en el océano
En el documento, una medida de la concentración de nutrientes en el océano durante los últimos 500 millones de años se correlaciona razonablemente con las variaciones en la frecuencia de las supernovas. La concentración de nutrientes en los océanos se determina midiendo los oligoelementos en la pirita (FeS2, también llamada oro de los tontos) incrustada en el esquisto negro, que se sedimenta en el lecho marino. Es posible estimar la fracción de material orgánico en los sedimentos midiendo el carbono 13 en relación con el carbono 12. Dado que la vida prefiere el átomo de carbono 12 más ligero, la cantidad de biomasa en los océanos del mundo cambia la proporción entre el carbono 12 y el carbono 13 medido en los sedimentos marinos.
«La nueva evidencia apunta a una interconexión extraordinaria entre la vida en la Tierra y las supernovas, mediada por el efecto de los rayos cósmicos en las nubes y el clima», dice Henrik Svensmark.
El vínculo con el clima
Estudios anteriores de Svensmark y sus colegas han demostrado que los iones ayudan a la formación y el crecimiento de aerosoles, lo que influye en la fracción de nubes. Dado que las nubes pueden regular la energía solar que puede llegar a la superficie de la Tierra, el vínculo entre los rayos cósmicos y la nube es importante para el clima. La evidencia empírica muestra que el clima de la Tierra cambia cuando cambia la intensidad de los rayos cósmicos. La frecuencia de las supernovas puede variar en varios cientos por ciento en escalas de tiempo geológico, y los cambios climáticos resultantes son considerables.
«Cuando las estrellas pesadas explotan, producen rayos cósmicos hechos de partículas elementales con enormes energías. Los rayos cósmicos viajan a nuestro Sistema Solar, y algunos terminan su viaje chocando con la atmósfera de la Tierra. Aquí, son responsables de ionizar la atmósfera», dice.
Fuente: EurekAlert / Universidad Técnica de Dinamarca (DTU).
Artículo original: ‘Supernovae and life on Earth appears closely connected‘. January 5, 2022.
Material relacionado
La relación entre los Rayos Cósmicos, la Actividad Solar y la Formación de Nubes en la Tierra
Un equipo de científicos del Instituto Nacional del Espacio de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU Space) y el Instituto de Física Racah de la Universidad Hebrea de Jerusalén ha relacionado las grandes erupciones solares con los cambios en la capa de nubes de la Tierra en un estudio basado en más de 25 años. de observaciones satelitales.
Se sabe que las erupciones solares protegen la atmósfera de la Tierra de los rayos cósmicos. Sin embargo, el nuevo estudio, publicado en el Journal of Geophysical Research: Space Physics, muestra que la cobertura de nubes global se reduce simultáneamente, lo que respalda la idea de que los rayos cósmicos son importantes para la formación de nubes. Las erupciones provocan una reducción en la fracción de nubes de aproximadamente un 2 por ciento, lo que corresponde a aproximadamente mil millones de toneladas de agua líquida que desaparecen de la atmósfera.
Dado que se sabe que las nubes afectan las temperaturas globales en escalas de tiempo más largas, la presente investigación representa un paso importante en la comprensión de las nubes y la variabilidad climática.
“La Tierra está bajo constante bombardeo de partículas del espacio llamadas rayos cósmicos galácticos. Las violentas erupciones en la superficie del Sol pueden expulsar estos rayos cósmicos de la Tierra durante aproximadamente una semana. Nuestro estudio ha demostrado que cuando los rayos cósmicos se reducen de esta manera, hay una reducción correspondiente en la cobertura de nubes de la Tierra. Dado que las nubes son un factor importante en el control de la temperatura en la Tierra, nuestros resultados pueden tener implicaciones para el cambio climático”, explica el autor principal del estudio Jacob Svensmark de DTU.
El siguiente artículo lo presenta y también contiene una selección de recursos sobre los rayos cósmicos, su origen en la Vía Láctea, su registro, los procesos que desencadenan en la atmósfera terrrestre y la implicancia de ello en cuanto a la búsqueda de vida en exoplanetas a partir de la composición química de sus atmósferas:
- La actividad solar tiene un impacto directo en la capa de nubes de la Tierra. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Octubre 14, 2021.
Una caída repentina de la radiación atmosférica
En Noviembre de 2021, una « CME caníbal » golpeó la Tierra, provocando una fuerte tormenta geomagnética de clase G3 y auroras tan al sur como California y Nuevo México. Podrías pensar que una tormenta de este tipo aumentaría la radiación en la atmósfera de la Tierra. Piensa otra vez. Los globos a gran altitud lanzados apresuradamente por Earth to Sky Calculus durante la tormenta del 3 y 4 de Noviembre encontraron todo lo contrario. La radiación en la estratosfera se desplomó:
- Una caída repentina de la radiación atmosférica. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Diciembre 3, 2021.
El ciclo solar 25 está teniendo un efecto en la atmósfera de la Tierra.
Nuevos datos de globos de rayos cósmicos muestran que el ciclo solar 25 está teniendo un efecto en la atmósfera de la Tierra. Los niveles de radiación en el aire sobre nuestras cabezas están disminuyendo a medida que el nuevo ciclo solar gana fuerza. Spaceweather.com y los estudiantes de Earth to Sky Calculus han monitoreado la situación durante más de 6 años, y aquí están los datos más recientes¨:
El ciclo solar 25 está teniendo un efecto en la atmósfera de la Tierra. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Julio 14, 2021.
Rastros de Supernovas en la Tierra
a)_ Polvo de estrellas en la nieve Antártica
Crédito: Martin Leonhardt / Alfred-Wegener-Institut (AWI).
El raro isótopo hierro-60 se crea en explosiones estelares masivas. Solo una cantidad muy pequeña de este isótopo llega a la Tierra desde estrellas distantes. Ahora, un equipo de investigación con una participación significativa de la Universidad Técnica de Munich (TUM) descubrió por primera vez el Hierro 60 en la nieve antártica. Los científicos sugieren que el isótopo de hierro proviene del vecindario interestelar.
La cantidad de polvo cósmico que llega a la Tierra cada año oscila entre varios miles y diez mil toneladas. La mayoría de las partículas diminutas provienen de asteroides o cometas dentro de nuestro Sistema Solar. Sin embargo, un pequeño porcentaje proviene de estrellas distantes. No hay fuentes terrestres naturales para el isótopo de Hierro-60 contenido en él; se origina exclusivamente como resultado de explosiones de supernovas o por reacciones de radiación cósmica con polvo cósmico. La publicción a continuación lo trata y contiene una selección de artículos sobre las supernovas y su efecto en la Tierra:
- Polvo de estrellas en la nieve Antártica. Carlos Costa. Agosto 21, 2019.
b)_ Las últimas supernovas del vecindario
Crédito: Universidad Técnica de Berlín / Michael Schulreich.
Hace 1,5 millones de años se produjo una supernova a unos 96 pársecs de distancia en la constelación de Libra, y unos 800.000 años antes lo hizo otra a 91 pársecs en la del Lobo. Su huella en forma de hierro detectado en las profundidades del océano Pacífico, junto con los datos del satélite Hipparcos, confirman ahora que estas explosiones estelares son las más recientes y cercanas a nosotros:
- Las últimas supernovas del vecindario. Carlos Costa. Abril 25, 2016.
c)_ Los anillos de los árboles pueden contener pistas sobre los impactos de supernovas distantes en la Tierra
Créditos de imagen: NASA , ESA , HEIC y el Hubble Heritage Team ( STScI / AURA ). Reconocimiento: Y.-H. Chu y RM Williams (UIUC).
Las explosiones masivas de energía a miles de años luz de la Tierra pueden haber dejado rastros en la biología y geología de nuestro planeta. Este es el resultado una nueva investigación del geocientífico Robert Brakenridge de CU Boulder. El trabajo siguiente lo aborda y contiene además recursos sobre el tema.
- Los anillos de los árboles pueden contener pistas sobre los impactos de supernovas distantes en la Tierra. Carlos Costa. Sociedad Astronómica Octante, SAO. Noviembre 12, 2020.
Curiosidades:
¿Existe alguna relación entre las explosiones de supernovas en nuestro vecindario y la evolución humana?
Las supernovas bombardearon la Tierra con energía cósmica comenzando hace unos 8 millones de años, con un pico hace 2.6 millones de años, iniciando una avalancha de electrones en la atmósfera inferior y activando una cadena de eventos que posiblemente terminó con homínidos bípedos como el homo hábilis, según lo propone la publicación a continuación: