Dos explosiones de supernovas pudieron causar un cambio climático de origen extraterrestre

Según un artículo publicado hoy en « The Astrophysical Journal Letters », dos supernovas que ocurrieron hace 1,7 a 3,2 y 6,5 a 8,7 millones de años fueron lo suficientemente potentes como para tener efectos importantes en la Tierra. Según han sugerido, estas supernovas liberaron una radiación que pudo influir en un enfriamiento del clima que ocurrió hace 2,59 millones de años. Y no solo eso. Esto coincidió con un evento menor de extinción de especies de seres vivos, quizás asociado al cambio climático, o quizás también relacionado con los efectos que la radiación tuvo sobre su material genético: pudo acelerar las tasas de mutación y aumentar la incidencia del cáncer.

«Me sorprendió ver cuánto efecto pudo tener», ha dicho Adrian Melott, uno de los autores del estudio e investigador en la Universidad de Kansas . En teoría las supernovas potentes y próximas a planetas habitados por seres vivos tendrían la capacidad de alterar su atmósfera y de convertirse en asesinas para los seres vivos. Pero para que eso ocurra no deben estar muy lejos de su víctima.

En el caso de las supernovas estudiadas, todo apuntaba a que la distancia entre ellas y la Tierra eran tan elevadas (cercana a los 100 parsec), que no habrían podido producir grandes efectos. Pero, después de aplicar tres modelos matemáticos, los resultados apoyaron la idea de que esas dos supernovas fueron lo suficientemente intensas como para afectar a la Tierra . Al menos sobre el papel, pudieron contribuir a enfriar el clima, a alterar las tasas de mutación de los seres vivos y aumentar la presencia del cáncer.

«Creo que entre todos estos los efectos más importantes fueron los que ocurrieron en la atmósfera. Los rayos cósmicos pudieron producir un importante incremento en la generación de tormentas eléctricas , y esto contribuyó a enfriar el clima», ha explicado Melott.

Cuando se produjeron estas supernovas, fueron tan potentes como para hacer brillar el cielo nocturno con una intensa luz azulada que pudo incluso alterar el sueño de los animales. Las dosis de radiación que siguieron, y que afectaron a las especies que vivían en la superficie o en aguas someras, fueron comparables a las de someterse a un TAC una vez al año.

«Los rayos cósmicos más energéticos son bastante raros. Pero aquí se vieron muy incrementados, durante cientos o miles de años, en un factor de al menos cien. Estos rayos pueden atravesar la atmósfera y romper moléculas , quitarles los electrones a los átomos y llegar al suelo, cuando normalemente esto solo ocurre a elevadas altitudes», ha enumerado Melott.

Normalmente, los rayos cósmicos recorren el espacio «a lomos» de los muones , unas partículas parecidas a electrones pero 100 veces más pesados que estos. Llegan a la Tierra a una velocidad cercana a la de la luz, y e n un número de 10.000 cada minuto y por metro cuadrado . Cuando llegan a la atmósfera, impactan con las capas más altas y le roban sus electrones a las partículas de gas que hay allí presentes. Al hacerlo, las excitan, y activan una cadena de reacciones químicas y físicas que alteran la composición de las capas más bajas de la atmósfera, que son aquellas que tienen influencia en el clima.

Pero en este caso, parece que fueron tan intensos como para tener impacto a nivel de suelo y para tener «efectos sustanciales sobre la atmósfera y los seres vivos», tal como han escrito los autores en el estudio. Por ejemplo, sus consecuencias pudieron incrementar en 20 veces la radiación la cantidad de muones presentes a nivel de suelo, lo que pudo triplicar las dosis de radiación de este origen.

Con todo, los cambios sobre el suelo «no fueron enormes . Aunque sí que pudieron acelerar la evolución al incrementar la tasa de mutación», en palabras de Melott. Donde sí que fueron importantes fue en la atmósfera. Según esta investigación, los niveles de ionización (excitación) alcanzados en la troposfera se incrementaron en ocho veces, lo que tuvo el efecto de incrementar la presencia de tormentas eléctricas.

«Hubo un cambio climático alrededor de ese momento», ha explicado Melott. « África se secó y muchos bosques se convirtieron en sabanas . A partir de ese momento, comenzaron a producirse edades de hielo una y otra vez, y no está claro por qué comenzaron. Es polémico, pero quizás los rayos cósmicos tuvieron algo que ver».

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores hicieron tres simulaciones: una representó la propagación de los rayos cósmicos a través de los campos magnéticos terrestre y solar, otro analizó su efecto sobre la ionización de la atmósfera y por último se analizó el conjunto de reacciones en cadena que se pudo producir en las capas inferiores de la atmósfera.

Ahora, los investigadores seguirán trabajando en tratar de reconstruir el pasado. Para ello, harán estudios geológicos en busca del rastro de estas supernovas. También harán de nuevo los cálculos, porque según recientes hallazgos las supernovas están más próximas a la Tierra de lo previsto, lo que haría que su efecto hubiera sido aún más drástico y rápido.

Reconstruir el pasado millones de años después y mirando a estrellas situadas a centenares de años luz de distancia no es sencillo ni preciso. El propio Melott reconoce que aún falta mucho para entender cuáles pudieron ser las condiciones en las que se produjeron las dos supernovas y para entender cómo interaccionaron unos rayos cósmicos tan potentes con el campo magnético terrestre y solar. Con todo, sigue siendo intrigante pensar que estrellas muy lejanas pudieran ser responsables de importantes cambios en el clima de la Tierra, o incluso motores en la evolución de los seres vivos .