La atmósfera de la Tierra: un escudo resistente contra explosiones de supernovas cercanas, revela un estudio
Un estudio reciente destaca cómo la atmósfera de la Tierra protege la vida de los efectos potencialmente devastadores de las supernovas cercanas, mitigando los impactos de los rayos gamma y la radiación cósmica.
Un nuevo artículo de investigación en la revista científica Nature Communications Earth and Environment explora los efectos de las explosiones de supernovas en la Tierra. Una explosión de supernova ocurre cuando una estrella agota su combustible nuclear y colapsa bajo su propia gravedad, lo que provoca una liberación masiva de energía y la expulsión de las capas exteriores de la estrella al espacio.
Titulado "La atmósfera de la Tierra protege la biosfera de las supernovas cercanas", el estudio está dirigido por Theodoros Christoudias del Centro de Investigación del Clima y la Atmósfera del Instituto de Chipre en Nicosia, Chipre.
Christoudias y su equipo demuestran que la capa de ozono de la Tierra es significativamente más resistente de lo que se creía anteriormente y ofrece una protección sólida contra supernovas dentro de 100 pársecs (una unidad de distancia astronómica).
La defensa atmosférica de la Tierra
La atmósfera terrestre desempeña un papel crucial a la hora de proteger la biosfera de los efectos nocivos de las supernovas cercanas. A pesar de la intensa radiación y rayos cósmicos producidos por estos eventos cósmicos, la atmósfera atenúa significativamente estos impactos antes de que alcancen la estratosfera inferior. El estudio revela que los rayos gamma se absorben en gran medida, lo que produce efectos mínimos en la superficie.
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Investigaciones anteriores han modelado la respuesta atmosférica de la Tierra a supernovas cercanas, pero los autores de este estudio han perfeccionado estos modelos. Sus hallazgos indican que, aunque la intensa radiación cósmica puede afectar el ozono estratosférico, los niveles de agotamiento son comparables a los causados por las actividades humanas actuales.
Los modelos del sistema Tierra utilizados en esta investigación muestran que el impacto general sobre la capa de ozono es moderado, lo que garantiza que la vida en la Tierra permanezca en gran medida protegida de estos fenómenos celestes.
Simulación de efectos de supernova
Los investigadores emplearon modelos avanzados del sistema terrestre (ESM) para simular los efectos de las supernovas cercanas en la atmósfera terrestre. Al incorporar la química y la dinámica atmosférica integrales, el estudio utilizó un modelo de Química Atmosférica (EMAC) con procesos de aerosoles inducidos por iones para comprender los cambios en el ozono y otros componentes atmosféricos.
La simulación asumió un aumento de 100 veces en la ionización de los rayos cósmicos galácticos (GCR), lo que refleja las condiciones extremas que se esperan de una supernova a 50 pársecs.
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Las simulaciones revelaron que la radiación ionizante de los GCR afecta principalmente a la química estratosférica, generando nitrógeno reactivo y radicales hidroxilo. Estos cambios conducen a una interacción dinámica entre la formación y la destrucción del ozono, lo que resulta en una pérdida general de ozono menor.
El impacto localizado, principalmente sobre regiones polares, indica la resistencia de la atmósfera a las perturbaciones inducidas por supernovas.
Implicaciones para la vida en la Tierra
Las conclusiones del estudio resaltan la relativa seguridad de la vida en la Tierra frente a las supernovas cercanas. La exposición actual a los rayos cósmicos contribuye en una fracción menor a la radiación ionizante general, e incluso aumentos significativos no afectarían sustancialmente a la biosfera.
El estudio enfatiza que la vida ha desarrollado mecanismos para hacer frente a estas variaciones a lo largo de millones de años. Además, la investigación encontró que los aerosoles atmosféricos mostraron una respuesta limitada debido a la baja disponibilidad de vapores condensables, lo que resultó en efectos climáticos menores.
Estos conocimientos en conjunto sugieren que es poco probable que las supernovas sean las culpables de las extinciones masivas, lo que permite que la vida prospere a pesar de los desafíos cósmicos.
Referencia de la noticia:
Christoudias, T., Kirkby, J., Stolzenburg, D. et al. "Earth’s atmosphere protects the biosphere from nearby supernovae”, https://www.nature.com/articles/s43247-024-01490-9#citeas