Una supernova innescò l’estinzione di massa avvenuta alla fine del devoniano?

Potremmo scoprire che gli eventi cosmici hanno guidato la storia della vita sulla Terra più di quanto supposto finora

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L’esplosione di una supernova vicina potrebbe aver causato un’estinzione di massa avvenuta molto tempo fa sulla Terra. Questa è la conclusione di uno studio condotto da un team internazionale di scienziati, che suggerisce che questo scenario potrebbe essere confermato cercando un isotopo di plutonio nei fossili.

Circa 359 milioni di anni fa, al confine tra i periodi Devoniano e Carbonifero, la Terra subì un’intensa perdita di diversità delle specie che durò per almeno 300.000 anni. Chiamato crisi di Hangenberg, si pensa che l’evento sia stato causato da una deplezione prolungata dello strato di ozono, in assenza del quale la radiazione ultravioletta del sole (UV) avrebbe potuto raggiungere e danneggiare la vita sulla superficie della Terra senza essere filtrata.

Una possibile causa di questo evento è stata ipotizzata in un aumento del vapore acqueo nella bassa stratosfera che avrebbe contribuito a un ciclo catalitico in cui è stato prodotto monossido di cloro, un radicale libero dannoso per l’ozono. Tuttavia, la durata di questo effetto sarebbe stata troppo breve per spiegare la lunga crisi di Hangenberg. Inoltre, questo meccanismo avrebbe causato la riduzione dell’ozono in una regione geografica limitata, il che contraddice l’evidenza che questo evento di estinzione fu di natura globale. È quindi necessario individuare qualche altro meccanismo, molto più violento e duraturo, per spiegare la crisi di Hangenberg.

Raggi cosmici

In una recente documento pubblicato in prestampa, Brian Fields e colleghi dell’Università dell’Illinois, propongono una nuova spiegazione, sostenendo che una supernova avrebbe potuto causare la crisi Hangenberg. Le supernovae sono stelle che esplodono rilasciando grandi quantità di fotoni ad alta energia tra cui luce UV, raggi X e raggi gamma. È noto che questi fotoni si scontrano con il gas interstellare, che accelera le particelle cariche creando i raggi cosmici.

I raggi cosmici di una supernova abbastanza vicina avrebbero potuto inondare la Terra in abbondanza per un massimo di 100.000 anni alla volta. Ciò avrebbe impoverito continuativamente lo strato di ozono su una scala temporale coerente con la crisi di Hangenberg e il suo impatto sarebbe stato globale.

Una supernova potrebbe quindi spiegare sia la scala cronologica sia l’ampia gamma geografica dell’evento di estinzione, a differenza dell’ipotesi precedente. Sebbene ci siano molti altri possibili eventi astronomici che potrebbero danneggiare la biosfera, ad esempio emissione di protoni solari o lampi di raggi gamma, l’effetto di questi eventi sarebbe durato solo per brevi periodi.



Nella prestampa, il team suggerisce che la crisi Hangenberg sia stata causata da un tipo di esplosione stellare chiamata supernova a collasso del nucleo (CCSN).

Un CCSN entro 10 parsecs (33 anni luce) dalla Terra sarebbe catastrofico per la vita sulla Terra, definendo il cosiddetto “raggio di uccisione” di una tale supernova. Il team ipotizza quindi che il CCSN che potrebbe aver causato la crisi Hangenberg sia avvenuto a circa 20 parsec dalla Terra. Questo è abbastanza lontano da non provocare l’estinzione dell’intera biosfera, ma abbastanza vicino da uccidere molte specie.

Per avere la prova che sia effettivamente avvenuto un evento CCSN in corrispondenza di quel periodo, bisognerebbe individuare negli strati geologici relativi a quel periodo la presenza di isotopi radioattivi creati nella supernova e depositati sulla Terra. Alcuni di questi isotopi sono certamente scomparsi da tempo, ma altri hanno emivite abbastanza lunghe da poter essere ancora individuati. Tra questi, il samarium-146, uranium-235 ed il plutonio-244. In effetti, la scoperta anche di pochi atomi di plutonio-244 nei fossili del tardo Devoniano sarebbe una prova corroborante dell’ipotesi della supernova.

Vi sono altri eventi di estinzione verificatisi in precedenza nel periodo devoniano ed è possibile che alcuni di questi possano essere stati causati da altre supernovae. Le stelle tendono a nascere in gruppi, quindi è plausibile che se una stella raggiunge la fase di supernova, altre stelle potrebbero esplodere nello stesso ammasso più o meno nello stesso periodo.

In effetti, potremmo scoprire che gli eventi nel cosmo hanno guidato la storia della vita sulla Terra più di quanto supposto fin’ora.

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