Země zřejmě ušetřena jedné z kosmických hrozeb
Na Zemi se už jedné věci nemusíme bát. Nové výpočty totiž ukázaly, že vzdálenost nezbytná k tomu, aby výbuch supernovy zničil ozónovou vrstvu a většinu života, musí být mnohem menší.
Vědci z NASA a Kansaské univerzity zjistili, že supernova musí být blíže než 26 světelných let od Země, aby její výbuch poškodil ozónovou vrstvu. Pokud by se tak stalo, na zemský povrch by proniklo ultrafialové záření Slunce, které by způsobilo rakovinné bujení.
Podle dr. Neila Gehrelse z Goddard Spaceflight Center v Greenbeltu (Maryland, USA) tak blízká supernova vybuchne v průměru každých 670 milionů let.
"Za dobu existence mnohobuněčného života byla Země bombardována rentgenovým a gama zářením pravděpodobně jednou," říká Gehrels. "Možnost masivního vyhynutí druhů je samozřejmě vysoká, ale riziko je nižší, než jsme si v minulosti mysleli."
Nové výpočty jsou založeny hlavně na dokonalejších modelech hvězdných atmosfér, studiu gama záření supernovy SN1987A ve Velkém Magellanově mračnu a lepším pochopení počtů supernov v Galaxii. Supernova je exploze hvězdy alespoň dvakrát těžší než Slunce.
Starší odhady ze sedmdesátých let říkaly, že supernova vybuchnuvší 55 světelných let daleko by na mnoho století zničila až 90% atmosféry Země. Poškození by způsobilo gama záření a kosmické paprsky vyzařované supernovami v ohromném množství. Gama záření je nejenergičtější forma elektromagnetického záření a kosmické záření je složeno z atomových částic pohybujících se téměř rychlostí světla, které vznikají, když rychle se rozpínající obálka supernovy narazí do klidné okolní hmoty. Zemi by nejprve zasáhly paprsky gama pohybující se rychlostí světla, které by vzápětí následovalo kosmické záření.
Takové záření by se sráželo s dusíkem (N2) a měnilo by ho na velice reaktivní osamocené atomy dusíku (N), které by okamžitě s kyslíkem vytvořily různé oxidy dusíku (nejdříve NO a pak i NOx). Oxidy dusíku katalyticky reagují s ozónem (O3) a přitom samy zůstanou nezměněny. To znamená, že jedna molekula NOx může zničit až několik set molekul ozónu.
Nové kalkulace založené na dvourozměrném fotochemickém transportním modelu ukazují, že supernova vzdálená 26 světelných let by zlikvidovala 47% ozónové vrstvy, což by přibližně zdvojnásobilo množství nebezpečného ultrafialového záření dopadajícího na Zem. Takové množství radiace by představovalo závažný problém pro existenci života.
Země by byla bombardována gama paprsky prvních 300-500 dnů po výbuchu supernovy. Ozónová vrstva by se posléze sama spravila, aby ji vzápětí opět poničilo kosmické záření trvající alespoň 10 let (částice kosmického záření jsou nabité a jejich trajektorie ovlivňuje dosud neznámým způsobem mezihvězdné magnetické pole).
Výpočty ukazují na odolnost, ale zároveň velkou křehkost naší ozónové vrstvy. Ačkoli se ozónová vrstva dokáže velice rychle (asi jeden až dva roky) vzpamatovat z přílivu částic, i tak krátká doba zanechá nesmazatelné stopy na biosféře naší planety.
Zdroj: NASA
O autorovi
Ondřej Pejcha
Ondřej Pejcha je docent astrofyziky na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy, kde se zabývá teoretickým výzkumem a numerickými simulacemi hvězd, dvojhvězd a jejich výbuchů. Doktorát získal v roce 2013 na Ohio State University a do roku 2017 působil na Princeton University jako NASA Hubble a Lyman Spitzer Jr. Fellow.
