Qué pasará con la vida en la Tierra cuando el sol se convierta en una supernova
¿Todo sería tostado por las altas temperaturas o asesinados por los rayos cósmicos?
Hasta ahora, los eventos de supernova observados por los científicos están muy lejos de la tierra. Recientemente, los astrónomos notaron que Betelgeuse, que está a solo 600 años luz de la Tierra, está mostrando signos de explosión, lo que podría ser el evento de supernova más cercano a la Tierra.
Es inevitable que las personas imaginen qué efecto tendría el evento de supernova visto desde primer plano en la Tierra. Si el sol explotara en una supernova, ¿qué pasaría con la vida en nuestro planeta?
Una publicación de blog publicada por el astrofísico estadounidense Ethan Siegel en la columna de astronomía de la revista Forbes describe el proceso: no hay duda de que la vida en la Tierra no es sólo humana, sino también microbiana. Ninguno sobrevivirá en sólo unos pocos segundos. ¿Serían tostados por las altas temperaturas o asesinado por los rayos cósmicos?
Siegel propuso un método inesperado de muerte: antes de que la luz brillante del evento de supernova llegue a la Tierra, toda la vida será atacada por la enorme energía de neutrinos y morirá al instante. En otras palabras, la vida será completamente destruida antes de ver cualquier cambio en el mundo.
El proceso de fusión estelar
Para comprender esto, Siegel comienza con el proceso de fusión estelar. Los científicos aprendieron que las estrellas primero usaron hidrógeno convertido a helio por fusión nuclear, al igual que nuestro sol tuvo esa etapa; luego ocurrirá el proceso de fusión de helio a carbono, que llevará millones de años; luego la fusión de carbono a oxígeno, neón y magnesio; después de que el carbono se haya agotado, desencadenará sucesivamente el proceso de fusión de neón, oxígeno y silicio.
El sol terminará después de la etapa de fusión de helio, y se convertirá en una estrella enana roja sin suficiente masa, para comenzar la fusión de carbono. Las estrellas que son mucho más pesadas que el sol, tendrán etapas posteriores que continuarán acortando su duración. Por ejemplo, la fusión de neón dura solo aproximadamente un año; la fusión de oxígeno dura unos pocos meses; la fusión de silicio final dura menos de un día.
Cuando el elemento de silicio dentro de la estrella también se agota, la presión interna cae repentinamente, bajo la acción de altas temperaturas y gravedad, la estrella colapsa y se produce una explosión de supernova. Este proceso solo dura unos segundos.
El neutrino llegará horas antes de la luz.
Siegel dijo que el momento de la supernova es como un proceso de fusión nuclear fuera de control. El interior de la estrella se convierte en un enorme núcleo compuesto de neutrinos, y una gran cantidad de energía se inyecta en el exterior al instante. En solo unos 10 segundos, se emitirán aproximadamente 1044 julios de energía. Usando la fórmula de conversión de energía y masa de Einstein E = mc2 , esto es equivalente a una masa de 1027 kg, que es equivalente a la energía obtenida por la transformación de dos Saturnos.
Esta energía se emite como una mezcla de rayos de fotones, explosivos estelares y neutrinos. Tres tipos de materia pueden destruir fácilmente la vida en los planetas circundantes, pero Siegel dijo que la luz será emitida desde el interior de la estrella a la superficie, con un breve retraso; y los neutrinos estarán viajando instantáneamente en todas direcciones a la velocidad de la luz. La emisión llegará al planeta más rápido que la luz, y la energía transportada por los neutrinos representa el 99% de la energía total de la explosión de supernova.
En circunstancias normales, los neutrinos generalmente no interactúan con la materia. Siegel toma el sol como ejemplo: la energía que recibe la Tierra por segundo es de aproximadamente 4 × 1026 julios, y alrededor de 70 billones de neutrinos pasan por la palma de una persona. Los neutrinos también interactúan ocasionalmente con el cuerpo humano, debido a que la probabilidad es muy baja, tienen poco efecto en el cuerpo humano.
Sin embargo, cuando una estrella experimenta una explosión de supernova, Siegel dijo que la energía transportada por los neutrinos aumentará 1016 veces. De esta manera, incluso una pequeña probabilidad de interacción traerá un enorme impacto de energía al organismo, suficiente para destruir cualquier organismo vivo.
En 1987, los científicos detectaron un evento de supernova a 168.000 años luz de distancia. El localizador detectó por primera vez la llegada de los rayos de neutrinos. Estas señales tuvieron una duración de sólo 10 segundos.
Los neutrinos que no pueden ser bloqueados por placas de plomo o subterráneos en el planeta
Los rayos generales pueden bloquearse con placas de plomo, o cavar un hoyo profundo para sobrevivir. Pero para los neutrinos, incluso si se transfieren al lado del planeta que está alejado de la estrella, o se esconden en el planeta más alejado del sistema solar, los otros planetas no actuarían como escudos para detenerlos.
Por lo tanto, Siegel razonó que la instalación de un detector suficientemente sensible puede rastrear el proceso de combustión de carbono, neón, oxígeno y silicio de la estrella en cada paso. Cuando sea detectada la señal de inicio de la etapa de quema de silicio, la humanidad sólo tendría unas pocas horas para despedirse.
Los rayos de neutrinos emitidos por las supernovas son fatales para la vida de cualquier rincón del planeta en este sistema estelar dentro de una vigésima de segundo.