Supernova's en röntgenstraling
Nieuw gevaar voor leefbare planeten zoals de aarde ontdekt: exploderende sterren
Scientias, 21-04-2023, door Vivian Lammerse
Schadelijke röntgenstralen van supernova's kunnen de atmosfeer van planeten die zich tot op 160 lichtjaar afstand van een ontplofte ster bevinden, ernstig aantasten. De aarde lijkt gelukkig aan een dergelijk catastrofaal lot te ontkomen.
Een supernova is een fraai verschijnsel, waarbij een ster op spectaculaire wijze explodeert. Tijdens zo'n uitbarsting wordt er een enorme hoeveelheid licht uitgestraald. Maar deze indrukwekkende explosies hebben ook een duistere kant. Planeten die zich namelijk in de buurt van een ontplofte ster bevinden, kunnen namelijk ieder moment van hun atmosfeer worden ontmanteld. Het betekent dat exploderende sterren een groter risico voor nabijgelegen, leefbare planeten vormen dan eerder werd gedacht. Het is dan ook een belangrijk, nieuw stellair gevaar waar we tijdens onze zoektocht naar leven rekening mee zouden moeten houden.
Röntgenstraling Supernovae zijn zowel prachtige, als ziedende verschijnselen. Zo wisten astronomen al dat dergelijke explosies in de dagen en maanden erna kunnen zorgen voor intense straling. Energetische deeltjes kunnen zelfs na honderden tot duizenden jaren nog bestaan. Maar zelfs deze alarmerende bedreigingen karakteriseren de gevaren van de nasleep van een ontplofte ster niet volledig. Tijdens een supernova-explosie wordt er altijd röntgenstraling geproduceerd. Maar als de explosiegolf dicht omringend gas raakt, kan er een bijzonder grote dosis röntgenstraling worden weggeslingerd. Deze intense straling kan in de daaropvolgende maanden tot jaren een aardachtige planeet bereiken en deze er tientallen jaren achtereen mee bombarderen. Dit zou werkelijk catastrofaal zijn voor een leefbare planeet. Het kan zelfs een massa-extinctie uitlokken.
Atmosfeer Hoe dat zit? Als een stortvloed van röntgenstraling over een nabijgelegen planeet wordt uitgegoten, kan de straling de atmosferische chemie van de planeet ernstig aantasten. Bij een aardachtige planeet kan bijvoorbeeld een aanzienlijk deel van de hoeveelheid ozon worden weggevaagd. En dat is desastreus. De ozonlaag beschermt namelijk leven tegen de gevaarlijke ultraviolette straling van de moederster. Wanneer een leefbare planeet dus met aanhoudende hoogenergetische straling wordt bekogeld, kan dit leiden tot de ondergang van een breed scala aan organismen, vooral mariene organismen die aan de basis van de voedselketen staan. En op die manier dreigt er een massa-extinctie te ontstaan.
Stikstofdioxide Maar dat is nog niet eens het enige. Nadat de noodlottige planeet jaren achtereen is blootgesteld aan krachtige röntgenstraling, kan er tevens een grote hoeveelheid stikstofdioxide worden geproduceerd. Hierdoor kan er een bruine waas in de atmosfeer ontstaan. Bovendien worden landmassa's 'ontgroend', wanneer planten zo beschadigd raken, dat ze afsterven.
Onderzoekers komen tot deze conclusies nadat ze zich over gegevens van NASA's Chandra-röntgenobservatorium en andere röntgentelescopen hadden gebogen. Het team bestudeerde röntgenwaarnemingen van 31 supernovae en hun nasleep. En uit de bevindingen, gepubliceerd in het vakblad The Astrophysical Journal, blijkt dat planeten die zich tot op een afstand van 160 lichtjaar van een ontplofte ster bevinden, kunnen worden blootgesteld aan een dodelijke dosis straling.
Aarde Of ook wij ons zorgen moeten maken? Dat valt gelukkig mee. "De aarde is momenteel niet in gevaar, omdat er binnen de 'röntgengevaarzone' geen voorlopers van supernovae voorkomen," stelt co-auteur Connor O'Mahoney gerust. "Het kan echter wel zo zijn dat de aarde in het verleden slachtoffer is geweest."
Vervlogen tijden Volgens de onderzoekers is het niet onwaarschijnlijk dat de aarde in vervlogen tijden mogelijk wel te maken heeft gehad met de nasleep van gewelddadige, kosmische sterexplosies. Er bestaat namelijk sterk bewijs – waaronder de vondst van een radioactief type ijzer op verschillende plekken over de hele wereld – dat supernovae tussen de twee en acht miljoen jaar geleden veel dichterbij de aarde voorkwamen. Astronomen schatten dat deze supernovae tussen de 65 en 500 lichtjaar van de aarde verwijderd waren.
Veilige afstand Op dit moment bevinden de aarde en het zonnestelsel zich gelukkig op veilige afstand van potentiële sterexplosies. Maar dat geldt niet voor veel andere planeten in de Melkweg. Het betekent dat krachtige röntgenstraling van ontplofte sterren bepaalde gebieden in het Melkwegstelsel, waaronder een gebied bekend als de 'galactische bewoonbare zone' (waar de omstandigheden bevorderlijk zouden kunnen zijn voor leven zoals wij dat kennen) kunnen aantasten. De studie heeft dan ook verstrekkende implicaties voor de zoektocht naar leven op exoplaneten.
Omdat röntgenwaarnemingen van supernovae schaars zijn, is er meer onderzoek nodig om meer over deze gewelddadige kosmische explosies te weten te komen. Volgens het team zou het met name waardevol zijn om verschillende supernovae gedurende maanden en jaren nadat ze zijn ontploft, te bestuderen. "Hierdoor zullen we niet alleen onze kennis over de levenscyclus van sterren uitbreiden," zegt onderzoeker Brian Fields. "Het zal ook nieuwe inzichten opleveren in de astrobiologie, paleontologie en de aard- en planetaire wetenschappen."
Bron:
"New Stellar Danger to Planets Identified by NASA's Chandra" - Chandra X-Ray Observatory
terug naar het antropisch principe
terug naar het weblog
^