Scoperto un collegamento straordinario tra le supernove e la vita sulla Terra

Le prove dimostrano una stretta connessione tra la frazione di materia organica sepolta nei sedimenti e i cambiamenti nella presenza di supernove. Questa correlazione è evidente negli ultimi 3,5 miliardi di anni e più in dettaglio negli ultimi 500 milioni di anni.

La correlazione indica che le supernove hanno stabilito le condizioni essenziali che hanno permesso alla vita sulla Terra di esistere. È quanto emerge in un nuovo articolo pubblicato sulla rivista scientifica Geophysical Research Letters dal ricercatore senior Dr. Henrik Svensmark, DTU Space.

Secondo l’articolo, una spiegazione del legame osservato tra le supernove e la vita è che le supernove influenzano il clima terrestre. Un numero elevato di supernove porta a un clima freddo con una significativa differenza di temperatura tra l’equatore e le regioni polari. Ciò si traduce in forti venti e mescolamento degli oceani, vitali per fornire nutrienti ai sistemi biologici. Un’elevata concentrazione di nutrienti porta a una maggiore bioproduttività e a un seppellimento più esteso di materia organica nei sedimenti. Un clima caldo ha venti più deboli e un minore mescolamento degli oceani, un ridotto apporto di nutrienti, una minore bioproduttività e meno seppellimento di materia organica.

“Una conseguenza affascinante è che lo spostamento della materia organica nei sedimenti è indirettamente la fonte di ossigeno. La fotosintesi produce ossigeno e zucchero dalla luce, acqua e CO2. Tuttavia, se il materiale organico non viene spostato nei sedimenti, ossigeno e materia organica diventano CO2 e acqua. L’interramento di materiale organico impedisce questa reazione inversa. Pertanto, le supernove controllano indirettamente la produzione di ossigeno e l’ossigeno è il fondamento di tutta la vita complessa sulla Terra”, ha affermato l’autore Henrik Svensmark.

Nell’articolo, una misura della concentrazione di nutrienti nell’oceano negli ultimi 500 milioni di anni è ragionevolmente correlata alle variazioni della frequenza delle esplosioni di supernove. La concentrazione di nutrienti negli oceani si trova misurando gli oligoelementi nella pirite (FeS2), incorporati nello scisto nero, che viene sedimentato sul fondo del mare. È possibile stimare la frazione di materiale organico nei sedimenti misurando il carbonio-13 rispetto al carbonio-12. Poiché la vita preferisce l’atomo di carbonio-12 più leggero, la quantità di biomassa negli oceani del mondo cambia il rapporto tra carbonio-12 e carbonio-13 misurato nei sedimenti marini.

“Le nuove prove indicano una straordinaria interconnessione tra la vita sulla Terra e le supernove, mediata dall’effetto dei raggi cosmici sulle nuvole e sul clima”, ha affermato Henrik Svensmark.

Le supernove influenzano il clima terrestre

Precedenti studi di Svensmark e colleghi hanno dimostrato che gli ioni aiutano la formazione e la crescita degli aerosol, influenzando così la frazione nuvolosa. Poiché le nuvole possono regolare l’energia solare che può raggiungere la superficie terrestre, il collegamento tra i raggi cosmici e le nuvole è importante per il clima. L’evidenza empirica mostra che il clima della Terra cambia quando cambia l’intensità dei raggi cosmici. La frequenza delle supernove può variare notevolmente su scale temporali geologiche ed i cambiamenti climatici che ne derivano sono considerevoli.

“Quando le stelle massicce esplodono, producono raggi cosmici fatti di particelle elementari con energie enormi. I raggi cosmici viaggiano verso il nostro sistema solare e alcuni terminano il loro viaggio scontrandosi con l’atmosfera terrestre, ionizzandola”, ha concluso Svensmark.