Explosões de estrelas podem ter contribuído com extinção em massa na Terra

"Somos cidadãos de um cosmos maior, e o cosmos intervém em nossas vidas – muitas vezes de forma imperceptível, mas às vezes agressivamente"

Ashley Strickland, da CNN
22 de agosto de 2020 às 05:30

Ilustração mostra uma supernova próxima colidindo com o vento solar e o comprimindo. A órbita da Terra, o círculo azul e o sol como um ponto vermelho são mostrados em escala

Foto: Divulgação/University of Illinois

Explosões simultâneas de estrelas, chamadas supernovas, podem ter levado a uma das extinções em massa da Terra há 359 milhões de anos, de acordo com novas pesquisas.

Vários eventos de extinção global ocorreram durante o período Devoniano, que durou de 359 milhões a 419,2 milhões de anos atrás, e também o encerraram. Os eventos coletivos resultaram na perda de 70 a 80 por cento de todas as espécies animais presentes durante o Devoniano, afetando amplamente a vida marinha.

O início do período Carbonífero ocorreu depois, durando entre 299 milhões a 359,2 milhões de anos atrás.

Nenhuma causa única foi associada às extinções Devonianas, mas uma nova pesquisa sugere que várias supernovas poderiam ter causado a queda nos níveis de ozônio com o evento de extinção final que encerrou o período Devoniano.

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A equipe de pesquisa se concentrou na fronteira entre os períodos Devoniano e Carbonífero porque as rochas dessa época revelam algo intrigante. Os esporos de plantas neles contidos parecem ter sido queimados por luz ultravioleta. Os níveis de ozônio na estratosfera da Terra também caíram nesta época.

"Catástrofes baseadas na Terra, como vulcanismo em grande escala e aquecimento global, também podem destruir a camada de ozônio, mas as evidências para essas são inconclusivas para o intervalo de tempo em questão", disse Brian Fields, autor do estudo e professor de astronomia e física da University of Illinois Urbana-Champaign, em comunicado.

"Em vez disso, propomos que uma ou mais explosões de supernovas, a cerca de 65 anos-luz de distância da Terra, poderiam ter sido responsáveis ??pela perda prolongada de ozônio."

A "distância de destruição" para as supernovas é de cerca de 25 anos-luz. Uma supernova, ou múltiplas explosões, a 65 anos-luz de distância não seriam suficientes para dizimar a vida na Terra, mas poderia atingir nosso planeta com radiação suficiente para danificar a camada de ozônio e expor a Terra aos raios ultravioleta e raios cósmicos.

O estudo foi publicado esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Explosões de raios gama, erupções do sol e o impacto de meteoritos atingindo a Terra também podem esgotar o ozônio, mas não parecem prováveis ??neste caso.

"Mas esses eventos terminam rapidamente e é improvável que causem a destruição de longa duração do ozônio que aconteceu no final do período Devoniano", disse Jesse Miller, coautor do estudo e estudante da University of Illinois Urbana-Champaign, em um comunicado.

Uma estrela em explosão, ou várias estrelas em explosão, causariam danos imediatos ao atingir a Terra com raios UV, gama e raios-X. E cerca de mil anos depois, os restos da supernova atingiriam nosso sistema solar, atingindo a Terra com altos níveis de raios cósmicos intensos.

Esse tipo de dano pode persistir por 100 mil anos, de acordo com Adrian L. Melott, coautor do estudo e físico da Universidade do Kansas.

"Os raios cósmicos de uma supernova produziriam múons na atmosfera, que são um tipo de radiação muito penetrante", disse Melott. "Eles podem causar danos internos em grandes animais e organismos a até 800 metros abaixo no oceano."

Também é provável que haja excesso de raios, o que pode causar incêndios florestais e levar a mudanças climáticas.

Levando ao evento de extinção em massa há 359 milhões de anos, a evidência no registro fóssil sugere que a biodiversidade da Terra diminuiu por mais de 300.000 anos – os outros eventos de extinção do período Devoniano.

É por isso que os pesquisadores acreditam que várias supernovas são responsáveis ??pelo que aconteceu na Terra, o que é muito provável.

"Estrelas enormes normalmente nascem em grandes associações e têm vidas curtas, então é provável que desapareçam na mesma época", disse Melott.

Provar que as supernovas foram a causa dessa extinção em massa exigirá encontrar isótopos radioativos no registro de rocha desse período de tempo, como o plutônio-244 e o samário-146. As supernovas teriam deixado vestígios destes em rochas e fósseis na Terra.

"Nenhum desses isótopos ocorre naturalmente na Terra hoje, e a única maneira de chegar aqui é por meio de explosões cósmicas", disse Zhenghai Liu, coautor do estudo e estudante da University of Illinois Urbana-Champaign, em um comunicado.

“Quando você vê bananas verdes em Illinois, sabe que são frescas e que não crescem aqui”, disse Fields. "Como as bananas, Pu-244 e Sm-146 decaem com o tempo. Então, se encontrarmos esses radioisótopos na Terra hoje, sabemos que eles são frescos e não daqui  – as bananas verdes do mundo dos isótopos – e, portanto, as armas fumegantes de uma supernova próxima. "

Este é o mais recente de uma série de estudos de autoria de membros desta equipe de pesquisa nos últimos anos, que também sugere que as supernovas potencialmente motivaram os primeiros humanos a andar eretos, causando muitos incêndios florestais e matando grandes animais marinhos no início do Pleistoceno, 2,6 milhões de anos atrás.

"Por mais de uma década, meus colegas e eu estamos interessados ??na possibilidade de eventos de radiação ionizante causando eventos de extinção na Terra", disse Melott.

"A mensagem abrangente de nosso estudo é que a vida na Terra não existe isoladamente", disse Fields. "Somos cidadãos de um cosmos maior, e o cosmos intervém em nossas vidas – muitas vezes de forma imperceptível, mas às vezes agressivamente."

(Texto traduzido. Clique aqui para ler o original, em inglês)