Jordnära supernova

Huvudartikel: Historia om supernovaobservation

Krabbnebulosan är en pulsarvindnebulosa associerad med supernovan 1054 . Den ligger cirka 6 500 ljusår från jorden.

En jordnära supernova är en explosion som är resultatet av döden av en stjärna som inträffar tillräckligt nära jorden ( ungefär mindre än 10 till 300 parsecs (30 till 1000 ljusår) bort) för att ha märkbara effekter på jordens biosfär .

Uppskattningsvis 20 supernovaexplosioner har skett inom 300 pct. av jorden under de senaste 11 miljoner åren. Typ II supernovaexplosioner förväntas inträffa i aktiva stjärnbildande regioner, med 12 sådana OB-föreningar som finns inom 650 pct. av jorden. För närvarande finns det sex nära-jorden supernovakandidater inom 300 pct.

Effekter på jorden

I genomsnitt inträffar en supernovaexplosion inom 10 parsecs (33 ljusår) från jorden vart 240 miljoner år. Gammastrålar är ansvariga för de flesta av de negativa effekterna som en supernova kan ha på en levande jordisk planet . I jordens fall inducerar gammastrålar radiolys av diatomisk N ₂ och O ₂ i den övre atmosfären , omvandlar molekylärt kväve och syre till kväveoxider , utarmar ozonskiktet tillräckligt för att exponera ytan för skadlig sol- och kosmisk strålning (främst ultraviolett) . Växtplankton- och revsamhällen skulle drabbas särskilt, vilket allvarligt skulle kunna utarma basen av den marina näringskedjan.

Odenwald diskuterar de möjliga effekterna av en Betelgeuse -supernova på jorden och på mänskliga rymdresor, särskilt effekterna av strömmen av laddade partiklar som skulle nå jorden cirka 100 000 år senare än det initiala ljuset och annan elektromagnetisk strålning som explosionen producerade.

Risk av typen supernova

Kandidater inom 300 st

Stjärnbeteckning	Avstånd (st)	Massa ( M ☉ )
IK Pegasi	46	1,65/1,15
Spica	80	10,25/7,0
Alfa Lupi	141	10.1
Antares	169	12.4/10
Betelgeuse	197	7.7–20
Rigel	264	18

Spekulationer om effekterna av en närliggande supernova på jorden fokuserar ofta på stora stjärnor som supernovakandidater av typ II . Flera framträdande stjärnor inom några hundra ljusår från solen är kandidater för att bli supernovor om så lite som 1 000 år. Även om de skulle vara extremt synliga, om dessa "förutsägbara" supernovor skulle inträffa, tros de utgöra ett litet hot mot jorden.

Det uppskattas att en supernova av typ II närmare än åtta parsecs (26 ljusår) skulle förstöra mer än hälften av jordens ozonskikt. Sådana uppskattningar är baserade på atmosfärisk modellering och det uppmätta strålflödet från SN 1987A , en supernova av typ II i det stora magellanska molnet . Uppskattningar av hastigheten för förekomst av supernova inom 10 parsecs av ​​jorden varierar från 0,05–0,5 per miljard år till 10 per miljard år. Flera studier antar att supernovor är koncentrerade i galaxens spiralarmar och att supernovaexplosioner nära solen vanligtvis inträffar under de cirka 10 miljoner år som det tar för solen att passera genom en av dessa regioner. Exempel på relativt nära supernovor är Vela Supernova-resten ( ca 800 ly, ca 12 000 år sedan) och Geminga ( ca 550 ly, ca 300 000 år sedan).

Typ Ia supernovor tros vara potentiellt de farligaste om de förekommer tillräckligt nära jorden. Eftersom supernovor av typ Ia uppstår från dunkla, vanliga vita dvärgstjärnor är det troligt att en supernova som kan påverka jorden kommer att inträffa oförutsägbart och utspela sig i ett stjärnsystem som inte är väl studerat. Den närmaste kända kandidaten är IK Pegasi . Det uppskattas dock för närvarande att när det kan bli ett hot, skulle dess hastighet i förhållande till solsystemet ha fört IK Pegasi till ett säkert avstånd.

Tidigare händelser

Bevis från dotterprodukter av kortlivade radioaktiva isotoper visar att en närliggande supernova hjälpte till att bestämma sammansättningen av solsystemet för 4,5 miljarder år sedan, och kan till och med ha utlöst bildandet av detta system. Supernovaproduktion av tunga grundämnen under astronomiska tidsperioder gjorde i slutändan kemin i livet på jorden möjlig.

Tidigare supernovor kan vara detekterbara på jorden i form av metallisotopsignaturer i bergskikt . Därefter av järn-60 rapporterats i djuphavsberg i Stilla havet av forskare från Münchens tekniska universitet . Tjugotre atomer av denna järnisotop hittades i de översta 2 cm av skorpan (detta skikt motsvarar tider från 13,4 miljoner år sedan till nutid). Det uppskattas att supernovan måste ha inträffat under de senaste 5 miljoner åren, annars hade den behövt ske väldigt nära solsystemet för att stå för så mycket järn-60 som fortfarande finns här. En supernova som inträffade så nära skulle förmodligen ha orsakat en massutrotning, vilket inte hände under den tidsramen. Mängden järn verkar tyda på att supernovan var mindre än 30 parsec bort. Å andra sidan uppskattar författarna frekvensen av supernovor på ett avstånd mindre än D (för ganska liten D ) till runt ( D /10 pc ) ³ per miljard år, vilket ger en sannolikhet på endast runt 5 % för en supernova inom 30 pct. under de senaste 5 miljoner åren. De påpekar att sannolikheten kan vara högre eftersom solsystemet går in i Vintergatans Orionarm . Under 2019 hittade gruppen i München interstellärt damm i antarktisk ytsnö som inte var äldre än 20 år, vilket de relaterar till det lokala interstellära molnet . Detekteringen av interstellärt damm i Antarktis gjordes genom mätning av radionukliderna Fe-60 och Mn-53 med mycket känslig acceleratormasspektrometri, där Fe-60 återigen är den tydliga signaturen för ett nyligt ursprung i en supernova nära jorden.

Gammastrålningsutbrott från "farligt nära" supernovaexplosioner inträffar två eller flera gånger per miljard år, och detta har föreslagits som orsaken till den slut-ordoviciska utrotningen, vilket resulterade i döden av nästan 60% av havets liv på jorden.

1998 hittades en supernovarest , RX J0852.0-4622 , framför (uppenbarligen) den större Vela Supernovaresten . Gammastrålar från sönderfallet av titan-44 ( halveringstid cirka 60 år) upptäcktes oberoende av det, vilket visar att det måste ha exploderat ganska nyligen (kanske runt år 1200), men det finns inga historiska uppgifter om det. Dess avstånd är kontroversiellt, men vissa forskare hävdar från flödet av gammastrålar och röntgenstrålar att supernovaresterna bara är 200 parsecs (650–700 ljusår) bort. Om så är fallet är det en statistiskt oväntad händelse att det inträffade för 800 år sedan eftersom supernovor mindre än 200 parsecs bort uppskattas inträffa mindre än en gång per 100 000 år.

Se även

• Lista över supernovakandidater