Le stelle che esplodono sono d'aiuto alla prosperità della vita sulla Terra?

Il Giornale OnlineLa ricerca di un fisico Danese suggerisce che l'esplosione delle supernove in vicinanza del Sistema Solare, abbia influenzato molto lo sviluppo della vita. Il prof.Henrik Svensmark della Technical University in Danimarca (DTU), riporta il suo nuovo lavoro in un documento nel journal Monthly Notices della Royal Astronomical Society. Quando le stelle più massiccie esauriscono il loro carburante e raggiungono la fine delle loro vite, esplodono come supernove, esplosioni tremende che per un breve periodo risultano più luminose di una intera galassia di normali stelle. Anche i resti di questi eventi rilasciano moltissime particelle altamente cariche, conosciute come raggi cosmici (GCR). Se una supernova è abbastanza vicina al Sistema Solare, gli accresciuti livelli di GCR possono avere un impatto diretto sull'atmosfera della Terra. Il prof.Svensmark ha analizzato i dati geologici e astronomici di 500 milioni di anni e ha considerato la prossimità del Sole alle supernove, mentre si muove attorno alla nostra Galassia, la Via Lattea. In particolare, quando il Sole passa attraverso le braccia a spirale della Via Lattea, incontra nuovi gruppi di stelle. Questi cosiddetti gruppi aperti, che si dispergono nel tempo, hanno varia età e dimensione e avranno iniziato con una piccola proporzione di stelle abbastanza grandi da esplodere come supernove. Dai dati sui gruppi aperti, il prof.Svensmark è riuscito a dedurre come la frequenza delle esplosioni di supernove vicine al Sistema Solare, sia variata nel tempo.

Confrontando questi dati con i registri geologici, ha scoperto che la frequenza variabile delle supernove vicine, sembra aver plasmato molto le condizioni della vita sulla Terra. Quando il Sole e i suoi pianeti hanno visitato le regioni con un'accresciuta formazione stellare nella Via Lattea, dove sono molto comuni le esplosioni stellari, la vita ha prosperato. Il prof.Svensmark sottolinea nel documento: "la biosfera sembra contenere un filesso del cielo, nel senso che l'evoluzione della vita rispecchia l'evoluzione della Galassia". Nel nuovo lavoro, la diversità della vita negli ultimi 500 milioni di anni sembra molto ben spiegata dalla tettonica che influenza i livelli del mare, assieme alle variazioni nella frequenza di supernove e praticamente null'altro. Per ottenre questo risultato sulla varietà della vita o biodiversità, ha seguito i registri fossili. Questi derivano da animali invertebrati nel mare, come gamberi e polpi o le trilobiti e ammoniti estinte. Tendevano ad essere più vari quando i continenti si stavano allontanando e i livelli del mare erano alti, ma meno vari quando le masse di terra si unirono, 250 milioni di anni fa, nel supercontinenti detto Pangea e i livelli del mare erano più bassi. Questo effetto geofisico non è però tutta la storia. Quando viene rimosso dal registro della biodiversità, ciò che resta corrisponde strettamente al cambiamento di frequenza delle esplosioni di stelle vicine, quindi la varietà di vita risulta maggiore quando le supernove abbondano. Una possibile ragione, secondo il prof.Svensmark, è che il clima freddo associato con alta frequenza di supernove, porta a maggior varietà di habitat tra le regioni polari ed equatoriali, mentre gli stress associati della vita, impediscono agli ecosistemi di divenire troppo statici.

Svensmark ha notato anche che molti periodi geologici sembrano iniziare e finire in corrispondenza di una ripresa o una flessione della frequenza di supernove. I cambiamenti in specie tipiche che definiscono un periodo, nella transizione dall'uno all'altro, potrebbero quindi essere il risultato di un grande cambiamento nell'ambiente astrofisico. La prosperità della vita o bioproduttività globale, può essere tracciata dalla quantità di anidride carbonica nell'aria in vari periodi del passato, come indicato dai registri geologici. Quando le frequenze di supernove erano alte, l'anidride carbonica era scarsa e questo suggerisce che la vita vegetale e microbica fiorente negli oceani, ne consumava molta per crescere. Supporto a questa idea viene dal fatto che a microbi e piante non piacciono le molecole di biossido di carbonio che contengono una forma pesante dell'atomo di carbonio, carbonio-13 e di conseguenza, l'acqua dell'oceano rimane ricca di carbonio-13. L'evidenza geologica mostra alti livelli di carbonio-13 quando le supernove erano più comuni, indicando ancora alta produttività. Il prof.Svensmark fa notare che la crescita è limitata dalla disponibilità di nutrienti, specialmente fosforo e azoto e che il freddo favorisce il riciclo dei nutrienti col vigoroso mescolamento degli oceani.

Anche se la nuova analisi suggerisce, forse sorprendentemente, che le supernove sono un bene per la vita, le alte frequenze di supernove possono portare il freddo e episodi prolungati di clima glaciale. I geoscienziati sono da lungo perplessi per molte cadute relativamente brevi di 25 metri o più del livello del mare, che appaiono dai sondaggi sismici, come nell'erosione delle spiagge. Il prof.Svensmark pensa che possiamo aspettarcelo dall'attività delle supernove molto vicine che causa rapidi periodi glaciali, con l'acqua che si ghiaccia temporaneamente sulla terra, i livelli del mare si abbassano. I dati supportano anche l'idea di un legame a lungo termine tra i raggi cosmici e il clima, con questi cambiamenti climatici sottostanti agli effetti biologici. Facendo i confronti con le variazioni di temperatura su brevi durate temporali, conseguenti all'influsso del Sole sull'influsso dei raggi cosmici, il riscaldamento e il raffreddamento della Terra a causa dei raggi cosmici che variano col prevalere della frequenza di supernove, è stato anche maggiore. Il direttore del DTU Space, prof.Eigil Friis-Christensen, commenta: "quando questa indagine sugli effetti dei raggi cosmici dalle supernove, è iniziata 16 anni fa, non ci saremmo mai immaginati che ci avrebbe portato così a fondo nel tempo o in così tanti aspetti della storia della Terra. La connessione con l'evoluzione è un culmine di questo lavoro."

Immagine: le Pleiadi (M45), un famoso gruppo di stelle vecchie di circa 135 milioni di anni. Questa età significa che ogni stella massiccia nel gruppo sarebbe esplosa come supernova quando gli ammoniti erano prominenti nel mare. Secondo Henrik Svensmark, la frequenza delle supernove in vicinanza, ha influenzato molto la diversità di tali invertebrati marini. Crediti - NASA, ESA e AURA/Caltech

Fonte:
da Richard mer 25 apr 2012, 22:11 Stampa veloce crea pdf di questa news




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