Supernovas y vida en la Tierra parecen estar vinculadas    

Por la Universidad Técnica de Dinamarca.

06 de enero de 2022.

Ilustración de la Vía Láctea vista desde la Tierra donde la supernova acelera los rayos cósmicos a altas energías. Algunas de estas partículas de rayos cósmicos ingresan a la atmósfera de la Tierra, donde producen estructuras de lluvia de partículas secundarias. Un resultado sorprendente es que los cambios en los rayos cósmicos a lo largo de la historia de la Tierra han influido en la vida en la Tierra. Crédito: H. Svensmark / DTU Space.

Se ha descubierto un vínculo notable entre el número de estrellas cercanas en explosión, llamadas supernovas, y la vida en la Tierra.

La evidencia demuestra una estrecha conexión entre la fracción de materia orgánica enterrada en los sedimentos y los cambios en la ocurrencia de supernovas. Esta correlación es evidente durante los últimos 3.500 millones de años y con mayor detalle durante los 500 millones de años anteriores.

La correlación indica que las supernovas han establecido las condiciones esenciales para que exista vida en la Tierra. Esto se concluye en un nuevo artículo de investigación publicado en la revista científica Geophysical Research Letters por el investigador principal Dr. Henrik Svensmark, DTU Space.

Según el artículo, una explicación del vínculo observado entre las supernovas y la vida es que las supernovas influyen en el  clima de la Tierra. Un gran número de supernovas conduce a un clima frío con una diferencia de temperatura significativa entre el ecuador y las regiones polares. Esto da como resultado vientos fuertes y mezcla de océanos, vitales para entregar nutrientes a los sistemas biológicos. La alta concentración de nutrientes conduce a una mayor bioproductividad y un enterramiento más extenso de materia orgánica en los sedimentos. Un clima cálido tiene vientos más débiles y menos mezcla de océanos, menor suministro de nutrientes, menor bioproductividad y menos enterramiento de materia orgánica.

"Una consecuencia fascinante es que mover materia orgánica a los sedimentos es indirectamente la fuente de oxígeno. La  fotosíntesis produce oxígeno y azúcar a partir de la luz, el agua y el CO2. Sin embargo, si el material orgánico no se mueve hacia los sedimentos, el oxígeno y la materia orgánica se convierten en CO2 y el entierro de material orgánico evita esta reacción inversa. Por lo tanto, las supernovas controlan indirectamente la producción de oxígeno, y el oxígeno es la base de toda vida compleja", dice el autor Henrik Svensmark.

En el documento, una medida de la concentración de nutrientes en el océano durante los últimos 500 millones de años se  correlaciona razonablemente con las variaciones en la frecuencia de las supernovas. La concentración de nutrientes en los océanos se determina midiendo los oligoelementos en la pirita (FeS2, también llamado el "oro de los tontos") incrustada en el esquisto negro, que se sedimenta en el lecho marino. Es posible estimar la fracción de material orgánico en los sedimentos midiendo el carbono 13 en relación con el carbono 12. Dado que la vida prefiere el átomo de carbono 12 más ligero, la cantidad de biomasa en los océanos del mundo cambia la proporción entre el carbono 12 y el carbono 13 medido en los sedimentos marinos.

"La nueva evidencia apunta a una interconexión extraordinaria entre la vida en la Tierra y las supernovas, mediada por el efecto de los rayos cósmicos en las nubes y el clima", dice Henrik Svensmark.

El vínculo con el clima.

Estudios anteriores de Svensmark y sus colegas han demostrado que los iones ayudan a la formación y el crecimiento de  aerosoles, lo que influye en la fracción de nubes. Dado que las nubes pueden regular la energía solar que puede llegar a la superficie de la Tierra, el vínculo entre los rayos cósmicos y las nubes es importante para el clima. La evidencia empírica muestra que el clima de la Tierra cambia cuando cambia la intensidad de los rayos cósmicos. La frecuencia de las supernovas puede variar en varios cientos por ciento en escalas de tiempo geológico, y los cambios climáticos resultantes son considerables.

"Cuando las estrellas pesadas explotan, producen rayos cósmicos hechos de partículas elementales con enormes energías.  Los rayos cósmicos viajan a nuestro Sistema Solar, y algunos terminan su viaje chocando con la atmósfera de la Tierra. Aquí, son responsables de ionizar la atmósfera", dice.

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https://phys.org/news/2022-01-supernovae-life-earth.html