Δευτέρα, 8 Μαΐου 2017

Πόσο κινδυνεύουμε από μία Σουπερνόβα ;

Ποια είναι η ασφαλής απόσταση μεταξύ της Γης και μιας τέτοιας κολοσσιαίας κοσμικής έκρηξης ;

Και πόσα δυνητικά αστέρια που έχουν εκραγεί βρίσκονται μέσα σε μια μη ασφαλή απόσταση από εμάς


Καλλιτέχνη άποψη για ένα αστέρι που εκρήγνυται ή αλλιώς Σουπερνόβα, μέσω του ιστότοπου SmithsonianScience.org

Μια έκρηξη Υπερκαινοφανούς, ή Σουπερνόβα όπως αλλιώς την ακούμε να λέγεται και να γράφεται, είναι μια καταστροφική σε κλίμακα αστρική έκρηξη, σχεδόν πέρα ​​από την ανθρώπινη φαντασία. Εάν ο ήλιος μας εκραγεί σαν Σουπερνόβα, το προκύπτον κύμα κλονισμού (shock wave) πιθανότατα δεν θα καταστρέψει ολόκληρη τη Γη, αλλά η πλευρά της Γης προς τον ήλιο θα…εξατμιστεί. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι στο πλανήτη μας στο σύνολό του, η θερμοκρασία θα αυξηθεί περίπου 15 φορές από την κανονική θερμοκρασία που υπάρχει στην επιφάνεια του ήλιου μας που είναι περίπου 5700 0C (Κελσίου). Επιπλέον, η Γη δεν θα παραμείνει σε τροχιά. Η απότομη μείωση της μάζας του ήλιου μπορεί να …απελευθερώσει τον πλανήτη από τα βαρυτικά ¨δεσμά¨ του ηλίου, και να τον κάνει να περιπλανιέται στο διάστημα. Σαφώς, η απόσταση του ήλιου με τη Γη- 8 λεπτά φωτός - δεν είναι ασφαλής. Ευτυχώς, ο ήλιος μας δεν είναι το είδος του αστέρα που προορίζεται να εκραγεί ως Σουπερνόβα. Άλλα άστρα όμως, πέρα ​​από το ηλιακό μας σύστημα, θα το κάνουν. Ποια είναι η μικρότερη ασφαλής απόσταση; Η επιστημονική βιβλιογραφία αναφέρει 50 έως 100 έτη φωτός ως την πλησιέστερη ασφαλή απόσταση μεταξύ της Γης και μιας έκρηξης Υπερκαινοφανούς, μιας Σουπερνόβα όπως είπαμε και πριν.

Εικόνα του υπολείμματος Υπερκαινοφανούς 1987A όπως παρατηρήθηκε στα οπτικά μήκη κύματος με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χάμπλ το 2011. Αυτή η Σουπερνόβα ήταν η πλησιέστερη που σημειώθηκε ποτέ στην ιστορία, και ήταν ορατή με γυμνό μάτι. Βρίσκεται στις παρυφές του Νεφέλωματος της Ταραντούλας στο Μεγάλο Μαγγελάνικο Νέφος, έναν συνοδό, έναν δορυφόρο γαλαξία αν θέλετε στον δικό μας Γαλαξία μας. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 168.000 έτη φωτός από τη Γη.
Εικόνα: Μέσω NAΣA, της ESA και του P. Challis (του Κέντρου Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν).

Τι θα συμβεί αν μια Σουπερνόβα εκραγεί κοντά στη Γη; Ας εξετάσουμε την έκρηξη ενός αστέρα εκτός από τον ήλιο μας, αλλά όμως σε μια ασφαλή απόσταση από τη Γη. Υποθέστε ότι, η Σουπερνόβα αυτή είναι 30 έτη φωτός μακριά. Ο Δρ Mark Reid, ανώτερος αστρονόμος στο Κέντρο για την Αστροφυσική του Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν, δήλωσε:

... όπου μια Σουπερνόβα που είναι σε εξέλιξη σε μια απόσταση περίπου 30 έτη φωτός από εμάς, θα οδηγούσε σε σημαντικές επιπτώσεις στη Γη, πιθανώς και μαζικές εξαφανίσεις. Οι ακτίνες Χ και οι πιο ενεργητικές ακτινοβολίες γάμμα από την έκρηξη αυτή του Υπερκαινοφανούς θα μπορούσε να καταστρέψει τα στρώματα όζοντος που μας προστατεύει από τις ηλιακές υπεριώδεις ακτίνες. Θα μπορούσε επίσης να ιονίσει το άζωτο και το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, οδηγώντας στον σχηματισμό μεγάλων ποσοτήτων  Υποξειδίου του αζώτου με μορφή νεφών στην ατμόσφαιρα.

Και επιπλέον, αν μια Σουπερνόβα εκραγεί μέσα σε μια απόσταση 30 έτη φωτός από τη Γη, θα επηρεαστούν ιδιαίτερα οι κοινωνίες του φυτοπλαγκτόν και της θαλάσσιας ζωής των υφάλων. Ένα τέτοιο γεγονός καταστρέφει σοβαρά τη βάση της τροφικής αλυσίδας των ωκεανών.

Υποθέστε ότι η έκρηξη ήταν λίγο πιο απομακρυσμένη. Μια έκρηξη ενός κοντινού αστέρα μπορεί να αφήσει την επιφάνεια της Γης και τους ωκεανούς της σχετικά ανέπαφους. Αλλά οποιαδήποτε σχετικά κοντινή έκρηξη Υπερκαινοφανούς θα μας ¨λούσει¨ με ακτίνες γάμμα και άλλες υψηλής ενέργειας ακτινοβολίες. Αυτή η ακτινοβολία θα μπορούσε να προκαλέσει μεταλλάξεις στη γήινη ζωή. Επίσης, η ακτινοβολία από μια κοντινή Σουπερνόβα μπορεί να αλλάξει δραματικά το κλίμα μας.

Δεν σημειώθηκε καμία τέτοια έκρηξη Σουπερνόβα σε αυτή τη κοντινή απόσταση (κάτω από 50 έως 100 έτη φωτός) στην γνωστή ιστορία της ανθρωπότητας. Η πιο πρόσφατη Σουπερνόβα που ήταν ορατή με γυμνό μάτι ήταν η 1987A, το 1987. Βρισκόταν περίπου 168.000 έτη φωτός μακριά.

Πριν από αυτό, η τελευταία Σουπερνόβα ορατή με γυμνό μάτι τεκμηριώνεται από τον Γιοχάνες Κέπλερ (Johannes Kepler) το 1604. Σε απόσταση περίπου 20.000 έτη φωτός, έλαμψε πιο έντονα από οποιοδήποτε αστέρι στον νυχτερινό ουρανό. Ήταν ακόμη ορατή στο φως της ημέρας! Αλλά δεν προκάλεσε βλαβερά αποτελέσματα στη Γη, από όσο γνωρίζουμε.

Σχετικές διαστάσεις του αστέρα IK του Πήγασου A (αριστερά), του IK Πήγασου B (κάτω στο κέντρο) και του ήλιου μας (δεξιά). Το μικρότερο αστέρι εδώ είναι ο πλησιέστερος γνωστός υποψήφιος πρώιμων υπερκαινοφανών, σε απόσταση 150 ετών φωτός από τη Γη.

Πόσες δυνητικά πιθανές Σουπερνόβα βρίσκονται κοντά σε εμάς μέσα σε μια απόσταση που κυμαίνεται από 50 έως 100 έτη φωτός; Η απάντηση εξαρτάται από το είδος της Σουπερνόβα.

Μια έκρηξη Υπερκαινοφανούς μια Σουπερνόβα δηλαδή Τύπου ΙΙ είναι ένα γηράσκον ογκώδες αστέρι που καταρρέει. Δεν υπάρχουν αρκετά μεγάλα αστέρια για να γίνει κάτι τέτοιο σε μια ακτίνα 50 ετών φωτός από τη Γη.

Υπάρχουν όμως Υπερκαινοφανείς Τύπου Ι - που προκαλούνται από την κατάρρευση ενός αμυδρού νάνου αστέρα. Αυτά τα αστέρια είναι αμυδρά και δύσκολο να εντοπιστούν, οπότε δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι πόσα από αυτά είναι γύρω μας. Υπάρχουν πιθανώς μερικές εκατοντάδες από αυτά τα αστέρια μέσα σε μια περιοχή διαμέτρου 50 ετών φωτός από τη Γη.

Το αστέρι IK του Πήγασου B είναι ο πλησιέστερος γνωστός υποψήφιος πρώιμων Υπερκαινοφανών. Είναι μέρος ενός δυαδικού συστήματος αστεριών, που βρίσκεται περίπου 150 έτη φωτός από τον ήλιο και το ηλιακό μας σύστημα.

Το κεντρικό άστρο στο σύστημα IK του Πήγασου A είναι ένα συνηθισμένο αστέρι κύριας ακολουθίας, παρόμοιο με τον ήλιο μας. Η δυνητική Σουπερνόβα τύπου Ι είναι το άλλο αστέρι το IK του Πήγασου B - ένας ογκώδης λευκός νάνος που είναι εξαιρετικά μικρός και πυκνός. Όταν το αστέρι Α αρχίσει να εξελίσσεται σε έναν Ερυθρό γίγαντα, αναμένεται να διογκωθεί σε μια ακτίνα όπου ο λευκός νάνος μπορεί να συσσωρεύσει, να πάρει δηλαδή, ύλη από τον υπό διόγκωση αέριο περίβλημα του Α. Όταν το αστέρι Β γίνει αρκετά ογκώδες, μπορεί να καταρρεύσει στον εαυτό του, και έτσι η διαδικασία αυτή θα προκαλέσει τελικά την έκρηξη του σαν Υπερκαινοφανής, σαν μια Σουπερνόβα δηλαδή.  

Ο Αστέρας Μπετελγκέζ (α Ωρίωνα) απεικονίζεται στο υπεριώδες φως από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χάμπλ και στη συνέχεια η εικόνα ενισχύεται και βελτιώνεται από τη NAΣA. Το φωτεινό λευκό σημείο είναι πιθανόν ένας από τους πόλους του αστεριού.
Εικόνα: NASA / ESA.

Τι συμβαίνει στα αλήθεια με τον Μπετελγκέζ; Ένα αστέρι που αναφέρθηκε συχνά στην ιστορία των εκρήξεων Υπερκαινοφανών, ναι καλά καταλάβατε των  Σουπερνόβα, είναι ο Βετελγκέζ (Betelgeuse), ένα από τα φωτεινότερα αστέρια στον ουρανό μας, μέρος του διάσημου αστερισμού του Ωρίωνα. Ο Μπετελγκέζ λοιπόν είναι ένας Υπεργίγαντας αστέρας, που εγγενώς είναι πολύ λαμπρός.

Μια τέτοια λαμπρότητα όμως έχει και κάποιο τίμημα. Ο  Μπετελγκέζ είναι ένα από τα πιο διάσημα αστέρια στον ουρανό, γιατί πρόκειται να …εκραγεί κάποια μέρα. Η τεράστια ενέργεια του προϋποθέτει ότι το καύσιμο του (Υδρογόνο) θα εξαντληθεί αρκετά γρήγορα (σχετικά μιλώντας πάντα), συνεπώς στην πραγματικότητα ο Μπετελγκέζ βρίσκεται στο τέλος της ζωής του. Κάποια μέρα, σύντομα όπως εκτιμούν οι αστρονόμοι με τους αστρονομικούς τους όρους, θα εξαντληθεί το καύσιμο αυτό, κυρίως το Υδρογόνο, θα καταρρεύσει κάτω από το δικό του βάρος, και στη συνέχεια θα ¨ανακάμψει¨ σε μια θεαματική έκρηξη τύπου ΙΙ Σουπερνόβα, ναι, σωστά καταλάβατε και πάλι, μια έκρηξη Υπερκαινοφανούς. Όταν συμβεί αυτό, ο Μπετελγκέζ θα λάμψει πάρα πολύ για λίγες εβδομάδες ή και μήνες, ίσως τόσο φωτεινά όσο η Πανσέληνος και ορατός στο φως της ημέρας !

Πότε θα συμβεί; Πιθανώς όχι κατά τη διάρκεια της ζωής μας, αλλά κανείς δεν γνωρίζει πραγματικά. Θα μπορούσε να είναι αύριο ή σε ένα εκατομμύριο χρόνια στο μέλλον. Όταν συμβεί τελικά, όλα τα όντα στη Γη θα γίνουν μάρτυρες ενός θεαματικού γεγονότος στον νυχτερινό ουρανό, που όμως δεν θα βλάψει τη ζωή πάνω στη Γη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο Μπετελγκέζ απέχει 430 έτη φωτός μακριά μας.

Καλλιτεχνική απεικόνιση μιας Σουπερνόβα
Εικόνα: NASA/CXC/M.Weiss

Πόσο συχνά ¨ξεσπούν¨ εκρήξεις Υπερκαινοφανών στον γαλαξία μας; Κανείς δεν ξέρει. Οι επιστήμονες έχουν υποθέσει ότι η ακτινοβολία υψηλής ενέργειας από τους Υπερκαινοφανείς αστέρες έχει ήδη προκαλέσει μεταλλάξεις σε γήινα είδη, ίσως ακόμη και σε ανθρώπινα όντα.

Μια εκτίμηση υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρξει ένα επικίνδυνο γεγονός Σουπερνόβα στην περιοχή της Γης κάθε 15 εκατομμύρια χρόνια. Άλλοι λένε ότι, κατά μέσο όρο, μια έκρηξη Σουπερνόβα συμβαίνει μέσα σε μια απόσταση 10 Παρσέκ (33 έτη φωτός) από τη Γη κάθε 240 εκατομμύρια χρόνια. Έτσι λοιπόν βλέπετε ότι πραγματικά δεν ξέρουμε. Αλλά μπορείτε να αντιπαραβάλλετε αυτούς τους αριθμούς με λίγα εκατομμύρια χρόνια για τον καιρό που οι άνθρωποι πιστεύεται ότι υπήρχαν στον πλανήτη - και τέσσερα και μισό δισεκατομμύριο χρόνια για την ηλικία της Γης.

Και αν το κάνετε αυτό, θα δείτε ότι μια Σουπερνόβα είναι βέβαιο ότι θα συμβεί κοντά στη Γη - αλλά πιθανότατα όχι στο άμεσο μέλλον της ανθρωπότητας.

Συμπέρασμα: Η επιστημονική βιβλιογραφία αναφέρει σαν την πλησιέστερη ασφαλή απόσταση μεταξύ της Γης και μιας Σουπερνόβα τα 50 έως 100 έτη φωτός.

Ψηφιακή αναπαράσταση της έκρηξης Υπερκαινοφανούς που δημιούργησε το νεφέλωμα του Καρκίνου 
Πηγή: You Tube 

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)
         
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com