Stel je voor dat je leest bij het licht van een exploderende ster die helderder is dan de volle maan - het zou leuk zijn om erover na te denken, maar deze scène is een opmaat naar een ramp wanneer straling al het leven op aarde zal vernietigen.
Dodelijke kosmische straling van nabijgelegen supernovae zou de boosdoener kunnen zijn voor ten minste één massale uitsterving, aldus de onderzoekers, en de ontdekking van bepaalde radioactieve isotopen in het geologische record van de aarde zou dat scenario kunnen ondersteunen.
Een nieuwe studie door Brian Fields, hoogleraar astronomie en natuurkunde aan de Universiteit van Illinois Urbana-Champaign, onderzoekt de mogelijkheid dat astronomische gebeurtenissen verantwoordelijk waren voor de uitstervingsgebeurtenis 359 miljoen jaar geleden op de grens van het Devoon en het Carboon.
Het team concentreerde zich op de grens tussen het Devoon en het Carboon omdat deze rotsen honderdduizenden generaties plantensporen bevatten die er in ultraviolet licht door de zon verbrand uitzien - een bewijs van langdurige aantasting van de ozonlaag.
"Terrestrische rampen zoals grootschalig vulkanisme en het broeikaseffect kunnen ook de ozonlaag aantasten, maar het bewijs is niet overtuigend voor het tijdsbestek in kwestie", zei Fields. "In plaats daarvan veronderstellen we dat een of meer supernova-explosies op ongeveer 65 lichtjaar van de aarde het ozonverlies op de lange termijn kunnen hebben veroorzaakt."
"Om dit in perspectief te plaatsen, een van de meest nabije supernovabedreigingen vandaag de dag komt van de ster Betelgeuze", zei de afgestudeerde student en co-auteur van de studie. Adriana Ertel.
Het team onderzocht andere astrofysische oorzaken van ozonafbraak, zoals meteoorinslagen, zonne-uitbarstingen en gammaflitsen. "Maar deze gebeurtenissen zijn snel voorbij en het is onwaarschijnlijk dat ze de ozonafbraak op de lange termijn veroorzaken die plaatsvond in het late Devoon", zei afgestudeerde student en co-auteur van de studie Jesse Miller.
Een supernova daarentegen krijgt een of twee treffers, zeggen de onderzoekers. De explosie baadt de aarde onmiddellijk met verwoestende ultraviolette, röntgen- en gammastraling. Later stort een explosie van supernovaresten in het zonnestelsel, waardoor de planeet wordt blootgesteld aan langlevende straling van supernova-versnelde kosmische straling. De schade aan de aarde en haar ozonlaag kan tot 100.000 jaar duren.
Fossiel bewijs wijst echter op een 300.000-jarige achteruitgang van de biodiversiteit die leidt tot een massale uitsterving van de Devoon-Carboon periode, wat de mogelijkheid suggereert van meerdere catastrofes, misschien zelfs meerdere supernova-explosies. "Het is heel goed mogelijk," zei Miller. "Massieve sterren vormen zich meestal in clusters met andere massieve sterren, en andere supernova's kunnen kort na de eerste explosie optreden.
Het team zei dat de sleutel tot het bewijzen van een supernova de detectie van radioactieve isotopen plutonium-244 en samarium-146 zal zijn in gesteenten en fossielen die tijdens het uitsterven zijn afgezet. "Geen van deze isotopen wordt tegenwoordig van nature op aarde gevonden, en de enige manier om hier te komen is door kosmische explosies", zei student en co-auteur Zhenghai Liu.
