Múltiples explosiones de supernovas a unos 65 años luz de distancia contribuyeron al agotamiento del ozono y a varios eventos de extinción posteriores en el final del Devónico, hace aproximadamente 359 millones de años, según un nuevo documento científico publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Las muestras de rocas limítrofes del Devónico-Carbonífero contienen esporas de plantas malformadas que parecen quemarse con la luz ultravioleta, evidenciando un evento prolongado de agotamiento del ozono.
“Las catástrofes terrestres, como el vulcanismo a gran escala y el calentamiento global, también pueden destruir la capa de ozono, pero la evidencia de ello no es concluyente para el intervalo de tiempo en cuestión”, dijo el profesor Brian Fields, investigador del Departamento de Ecología y Evolución Biología y del Instituto de Biodiversidad de la Universidad de Kansas.
“En cambio, proponemos que una o más explosiones de supernovas, a unos 65 años luz de distancia de la Tierra, podrían haber sido responsables de la pérdida prolongada de ozono”.
El profesor Fields y sus colegas de investigación exploraron varias causas astrofísicas de este agotamiento del ozono, como impactos de meteoritos, erupciones solares y estallidos de rayos gamma.
“Pero estos eventos terminan rápidamente y es poco probable que causen el agotamiento duradero del ozono que ocurrió al final del período Devónico”, dijo Jesse Miller, estudiante graduado en el Centro de Estudios Avanzados del Universo en Illinois y del Departamento de Astronomía en la Universidad de Illinois.
Una supernova, por otro lado, da un golpe doble: inmediatamente baña la Tierra con rayos UV, rayos X y rayos gamma dañinos; más tarde, los escombros de la supernova chocan contra el Sistema Solar, sometiendo al planeta a una irradiación de larga duración de rayos cósmicos acelerados por la supernova. El daño a la Tierra y su capa de ozono puede durar hasta 100.000 años.
Sin embargo, la evidencia fósil indica una disminución de la biodiversidad en 300,000 años que condujo a la extinción masiva Devónico, lo que sugiere la posibilidad de múltiples catástrofes, tal vez incluso múltiples explosiones de supernovas.
“Esto es completamente posible. Las estrellas masivas generalmente nacen en cúmulos con otras estrellas masivas, y es probable que ocurran otras supernovas poco después de la primera explosión”, dijo Miller.
La clave para demostrar que ocurrió una supernova sería encontrar los isótopos radiactivos de plutonio-244 y samario-146 en las rocas y fósiles depositados en el momento de la extinción.
“Ninguno de estos isótopos se encuentra naturalmente en la Tierra hoy en día, y la única forma en que pueden llegar aquí es a través de explosiones cósmicas”, dijo Zhenghai Liu, estudiante de pregrado del Centro de Estudios Avanzados del Universo en Illinois y del Departamento de Astronomía de la Universidad de Illinois.
“El plutonio-244 y el samario-146 decaen con el tiempo”, dijo el profesor Fields.
“Entonces, si encontramos estos radioisótopos en la Tierra hoy, sabremos que son nuevos y no de aquí, y por lo tanto, que son las ‘armas humeantes’ de una supernova cercana”.
Los científicos aún tienen que buscar plutonio-244 y samario-146 en rocas que se encuentran entre el límite del Devónico-Carbonífero, justo en el periodo de tiempo cuando se desencadenó la extinción masiva del Devónico.
“El mensaje general de nuestro estudio es que la vida en la Tierra no existe de forma aislada”, dijo el profesor Fields.
“Somos ciudadanos de un cosmos más grande, y el cosmos interviene en nuestras vidas, a menudo de manera imperceptible, pero a veces con ferocidad”.
Referencia del documento científico:
Brian D. Fields et al. Supernova triggers for end-Devonian extinctions. PNAS, published online August 18, 2020; doi: 10.1073/pnas.2013774117
