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Artículo publicado por Charles Q. Choi el 6 de abril de 2016 en SPACE.com

Las supernovas más cercanas a la Tierra pueden haber bañado el planeta con suficiente radiación como para influir sobre la evolución humana, dicen los investigadores.

Las supernovas son las explosiones estelares más potentes. Estos estallidos procedentes de enormes estrellas moribundas que son visibles desde el otro extremo del cosmos, y lo bastante brillantes como para brillar brevemente más que todas las otras estrellas de su galaxia.

Simulación de la distribución de hierro-60

Simulación de la distribución de hierro-60 Crédito: Michael Schulreich

Durante más de 50 años, los científicos han sugerido que estos fuegos artificiales estelares cercanos podrían haber influido en la vida de la Tierra mediante la perturbación del clima global, e incluso disparando extinciones masivas. Anteriores estudios calcularon que se espera que aparezca una supernova, en un radio de 325 años luz, entre cada 2 a 4 millones de años, y podría depositar restos radiactivos en nuestro planeta. (Para dar algo de contexto, la estrella más cercana al Sol está a unos 4,3 años luz de distancia).

En 1999, los investigadores descubrieron niveles significativos de una variedad moderadamente radiactiva de hierro conocida como hierro-60 en las profundidades de las rocas oceánicas,lo que indica que las supernovas han bañado la Tierra con material radiactivo. Las supernovas generan descomunales cantidades de hierro-60, mientras que otras formas naturales de crearlo apenas producen una décima parte de esa cantidad.

Anteriores investigaciones sugerían que los efectos de las partículas de alta energía procedentes de las supernovas que estallan en un radio de 30 a 45 años luz de la Tierra, serían catastróficas para la vida en el planeta. Sin embargo, un trabajo previo también estimaba que las explosiones tan cercanas como para provocar extinciones masivas eran extremadamente raras, “del orden de una cada miles de millones de años”, comenta el coautor Anton Wallner, físico nuclear de la Universidad Nacional Australiana en Canberra, a Space.com.

Ahora, los investigadores han fijado cuándo y dónde podrían haberse dado las supernovas más recientes y cercanas a la Tierra, y han hallado que tuvieron lugar lo bastante recientemente como para influir, potencialmente, en la evolución humana.

Los científicos investigaron el origen de la “Burbuja Local”, la región de la Vía Láctea en la que está incrustado el Sistema Solar. La Burbuja Local – que mide aproximadamente entre 600 x 600 x 1200 años luz — está tenuemente iluminada por rayos-X procedentes de un plasma caliente a 1 millón de grados Celsius, que probablemente se generó gracias a una serie de supernovas, dice el autor principal del estudio Dieter Breitschwerdt, astrofísico en el Instituto de Tecnología de Berlín.

Los investigadores se centraron en el origen del hierro-60 en rocas de las profundidades oceánicas, las cuales probablemente proceden de una o más supernovas a una distancia entre 195 a 425 años luz de la Tierra, que tuvieron lugar hace 2,2 millones de años.

“Podemos hacer una especie de arqueología — como los arqueólogos de la Tierra, excavamos buscando trazas de eventos pasados”, comenta Breitschwerdt a Space.com.

Usando modelos de supercomputación para calcular la masa probable de las estrellas moribundas, y la compleja trayectoria que tomó esta materia radiactiva, los miembros del estudio fueron capaces de fijar las fechas y posiciones más probables para las explosiones — dos supernovas a una distancia entre 290 y 325 años luz del Sol.

“Ejecutar varios modelos nos llevó de 3 a 4 años en total”, explica Breitschwerdt.

Breitschwerdt y sus colegas estiman que la más cercana de las dos supernovas se originó a partir de una estrella con una masa de unas 9,2 veces la del Sol, y tuvo lugar hace 2,3 millones de años. La otra supernova se originó a partir de una estrella con una masa de 8,8 veces la del Sol, y sucedió hace 1,5 millones de años. (En comparación, el miembro más antiguo del género Homo — que incluye a los humanos modernos, Homo sapiens — data de hace 2,8 millones de años).

Estas explosiones fueron dos de las 14 a 20 supernovas que suministraron el plasma caliente acumulado en la Burbuja Local, señalan los investigadores. Las otras supernovas probablemente sembraron la Tierra con hierro-60 también, aunque en una menor cantidad debido a que tuvieron lugar más lejos, y hace más tiempo.

En un estudio distinto, Wallner y sus colegas se centraron en rocas de las profundidades marinas de los Océanos Atlántico, Pacífico e Índico que contenían niveles de hierro-60 unas 40 veces superiores a la media. Detectar este hierro-60 fue una tarea compleja — en el mejor caso, “este hierro-60 extraterrestre es un billón de veces menos abundante en nuestras muestras que el hierro estable terrestre”, apunta Wallner, que dirigió este segundo estudio. “Necesitamos unas técnicas de recuento de átomos extremadamente sensibles para identificar estos átomos de hierro-60”, explica.

Los investigadores hallaron que estos restos radiactivos fueron transportados hasta la Tierra dentro de granos de polvo interestelar durante dos acontecimientos relativamente recientes — uno hace entre 1,5 y 3,2 millones de años, y el otro hace entre 6,5 y 8,7 millones de años. Sugieren que estas supernovas estaban a menos de 300 años luz de distancia, lo bastante cercanas como para que fuesen visibles durante el día, y con un brillo comparable al de la Luna. Este hierro-60 pudo haber llegado procedente de las supernovas que lo lanzaron directamente contra el Sistema Solar, pero también es posible que el Sistema Solar pasara a través de nubes interestelares contaminadas con restos de múltiples supernovas, dicen los investigadores.

Aunque Wallner apuntó que las supernovas que investigaron él y sus colegas probablemente no estarían tan cercanas a la Tierra como para provocar una extinción masiva, señala que la radiación procedente de estas explosiones podría haber influido en el clima de la Tierra. Por ejemplo, señala que el evento más antiguo que descubrieron coincidía con cambios en la temperatura hace unos 8 millones de años, durante la época del Mioceno, cuando tuvieron lugar cambios globales en la fauna del planeta. Además, el evento más reciente se dio al mismo tiempo que la Tierra empezó a enfriarse, cerca del final del periodo del Plioceno, hace unos 3 millones de años — una modificación climática que podría haber ayudado a espolear el auge del linaje humano.

Además, Breitschwerdt comentó que la radiación procedente de las explosiones también pudo haber disparado mutaciones en las formas de vida de la Tierra. “Podría ser posible que un aumento en la tasa de mutaciones influyera directamente en la evolución — por ejemplo, aumentando el tamaño del encéfalo”, señala Breitschwerdt.

En el futuro, Wallner y sus colegas tratarán de señalar exactamente cuándo cayó sobre la Tierra el hierro-60 procedente de la supernova, para tener una mejor idea de si podría haber influido en la vida terrestre, dice Wallner.

Los científicos detallan sus hallazgos en dos artículos que aparecen en el ejemplar del 7 de abril de la revista Nature.

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