Las supernovas, explosiones estelares de inmenso poder, podrían haber desempeñado un papel crucial en algunas de las extinciones masivas más devastadoras de la Tierra. Una investigación reciente liderada por científicos de la Universidad de Keele y la Universidad de Alicante sugiere que estas explosiones cósmicas, ocurridas a millones de años luz, pudieron alterar la vida en nuestro planeta al afectar la capa de ozono y desencadenar cambios climáticos catastróficos. Este artículo explora cómo las supernovas podrían estar vinculadas a eventos como las extinciones del Devónico Tardío y el Ordovícico Tardío, y qué evidencia se necesita para confirmar esta hipótesis.
¿Qué es una Supernova y Cómo Funciona?
Una supernova es el evento final en la vida de una estrella masiva. Cuando una estrella de tipo O o B, que puede ser hasta 20 veces más masiva que el Sol, agota su combustible nuclear, su núcleo colapsa bajo la gravedad, desencadenando una explosión termonuclear masiva. Este fenómeno libera una enorme cantidad de energía, radiación y elementos químicos pesados al espacio. Según Alexis Quintana, autor principal del estudio publicado en Notificaciones Mensuales de la Sociedad Astronómica Real, estas explosiones no solo crean los componentes básicos para nuevas estrellas y planetas, sino que también pueden tener efectos devastadores si ocurren cerca de un planeta como la Tierra.
El impacto de una supernova no se limita a su luz visible. La radiación gamma y los rayos cósmicos liberados pueden viajar miles de años luz, afectando planetas distantes al alterar sus atmósferas. En el caso de la Tierra, una supernova cercana podría haber destruido la capa de ozono, exponiendo la superficie a niveles letales de radiación ultravioleta.
Supernovas y Extinciones Masivas: Una Conexión Cósmica
El estudio liderado por Quintana y Nick Wright, de la Universidad de Keele, analizó la frecuencia de supernovas dentro de un radio de 65 años luz del Sol durante los últimos 1.000 millones de años. Utilizando datos del telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, los investigadores calcularon que aproximadamente 2,5 supernovas podrían haber afectado a la Tierra cada 1.000 millones de años. Esta tasa, aunque más baja de lo estimado anteriormente, coincide con el período en que ocurrieron dos extinciones masivas: la del Devónico Tardío (hace 372 millones de años) y la del Ordovícico Tardío (hace 445 millones de años).
Estas extinciones eliminaron a la mayoría de las especies marinas y terrestres en intervalos geológicos relativamente cortos. En el Devónico Tardío, conocido como la “Edad de los Peces”, la vida marina era diversa, con especies como el Dunkleosteus, un pez acorazado de 10 metros. Sin embargo, un evento catastrófico acabó con muchas de estas especies, junto con las primeras plantas y animales terrestres. En el Ordovícico Tardío, cuando la vida estaba mayormente restringida a los océanos, aproximadamente el 85% de las especies desaparecieron, posiblemente debido a una glaciación inducida por factores cósmicos.
El Papel de la Capa de Ozono en las Extinciones
Una de las hipótesis centrales del estudio es que una supernova cercana habría despojado a la Tierra de su capa de ozono, permitiendo que la radiación ultravioleta del Sol llegara a la superficie con mayor intensidad. Esta radiación habría causado mutaciones en el ADN de los organismos vivos, alterado los ecosistemas y desencadenado una cascada de eventos que culminaron en extinciones masivas. Según Wright, medir la disminución del ozono en rocas y sedimentos podría proporcionar evidencia de estos eventos.
Paul Wignall, profesor de paleoambientes en la Universidad de Leeds, destaca la necesidad de encontrar evidencia tangible, como elementos exóticos en el registro sedimentario. Por ejemplo, el hierro-60, un isótopo radiactivo raro en la Tierra pero abundante en supernovas, podría ser un indicador clave. Asimismo, el plutonio, otro elemento asociado con explosiones estelares, podría servir como prueba.
Comparación con la Extinción del Cretácico Tardío
La extinción masiva más conocida, la del Cretácico Tardío hace 66 millones de años, que acabó con los dinosaurios, tiene una causa bien documentada: el impacto de un asteroide en lo que hoy es la península de Yucatán, México. Este evento dejó un cráter de 200 kilómetros de ancho, conocido como Chicxulub, y una capa sedimentaria rica en iridio, un elemento raro en la Tierra pero común en meteoritos. La “anomalía de iridio” proporcionó la evidencia crucial para vincular el impacto con la extinción.
Wignall compara esta evidencia con lo que se necesita para confirmar la hipótesis de las supernovas. Mientras que el iridio fue la clave para la extinción de los dinosaurios, elementos como el hierro-60 o el plutonio podrían ser el equivalente para las supernovas. Sin embargo, encontrar estas trazas en el registro geológico es un desafío, ya que los eventos ocurrieron hace cientos de millones de años.
El Rol de las Estrellas Masivas Tipo O y B
El estudio se centró en estrellas de tipo O y B, conocidas por su corta vida y su tendencia a terminar en supernovas. Estas estrellas, extremadamente calientes y masivas, son raras en la Vía Láctea, pero su impacto es significativo. Los investigadores realizaron un censo de estas estrellas dentro de un kiloparsec (3.260 años luz) del Sol, utilizando datos del telescopio Gaia para mapear su distribución y calcular la frecuencia de supernovas.
Este análisis reveló que, aunque las supernovas cercanas son eventos raros, su ocurrencia coincide con las fechas estimadas de las extinciones del Devónico y el Ordovícico. La radiación gamma liberada por estas explosiones habría sido suficiente para alterar la atmósfera terrestre, desencadenando cambios climáticos como glaciaciones o calentamientos globales.
Evidencia Faltante y Desafíos Científicos
A pesar de los cálculos convincentes, el estudio no proporciona evidencia directa de que las supernovas causaran las extinciones. Mike Benton, profesor de paleontología en la Universidad de Bristol, señala que se necesita una calibración precisa de los eventos históricos para confirmar la coincidencia temporal entre las supernovas y las extinciones. Esto requeriría datar con exactitud las explosiones estelares en el pasado profundo, una tarea compleja dado que las supernovas no dejan un registro físico directo en la Tierra.
Además, Wignall subraya que las extinciones masivas suelen ser el resultado de múltiples factores, como erupciones volcánicas masivas o cambios climáticos. Por ejemplo, los traps del Decán, una serie de erupciones volcánicas en lo que hoy es India, se han vinculado a la extinción del Cretácico Tardío. Integrar una supernova en este escenario multifactorial es un desafío, ya que no está claro si actuaría como un desencadenante inicial o como un factor agravante.
La Búsqueda de Elementos Exóticos
Para superar estas limitaciones, los científicos buscan trazas de elementos exóticos en el registro geológico. El hierro-60, producido en grandes cantidades durante las supernovas, es un candidato prometedor. Estudios previos han detectado hierro-60 en sedimentos oceánicos de hace 2-3 millones de años, sugiriendo la ocurrencia de una supernova cercana en un pasado relativamente reciente. Sin embargo, encontrar estas trazas en capas geológicas de hace 372 o 445 millones de años es más difícil debido a la degradación del registro sedimentario.
El plutonio, otro elemento asociado con supernovas, también podría ser un indicador. Aunque menos común que el hierro-60, su presencia en sedimentos podría confirmar la hipótesis. Además, los investigadores están explorando métodos para detectar disminuciones en la capa de ozono a través de análisis químicos de rocas antiguas, lo que podría proporcionar evidencia indirecta de la radiación cósmica.
Implicaciones para el Futuro de la Tierra
Aunque actualmente no hay estrellas masivas cercanas al Sol que representen un riesgo inminente de supernova, los científicos enfatizan la importancia de monitorear el medio interestelar. Eventos como el paso del sistema solar por regiones densas de polvo cósmico, como la Ola Radcliffe hace 14 millones de años, han demostrado que los fenómenos cósmicos pueden influir en el clima terrestre. Estas interacciones podrían haber contribuido a enfriamientos globales o cambios en la biodiversidad.
El estudio también plantea preguntas sobre la habitabilidad de otros planetas. Si las supernovas pueden desencadenar extinciones masivas en la Tierra, ¿qué impacto tendrían en exoplanetas ubicados en zonas habitables de sus estrellas? Esta pregunta es relevante en el contexto de la búsqueda de vida extraterrestre, especialmente tras los recientes descubrimientos de biofirmas en el exoplaneta K2-18b.
La Astrobiología y el Papel de los Telescopios
El telescopio espacial Gaia, que proporcionó los datos para este estudio, ha revolucionado nuestra comprensión de la Vía Láctea. Al mapear la posición y el movimiento de millones de estrellas, Gaia permite a los científicos reconstruir la historia de las supernovas y su impacto en el sistema solar. Otros telescopios, como el James Webb, están ampliando esta investigación al analizar las atmósferas de exoplanetas en busca de señales de vida.
La combinación de datos astrofísicos y geológicos está abriendo nuevas fronteras en la astrobiología. Según Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge, estamos entrando en una era de “astrobiología observacional”, donde los telescopios no solo estudian estrellas, sino que también buscan pistas sobre la vida y su evolución en el cosmos.
Un Universo de Creación y Destrucción
Las supernovas son un recordatorio de la dualidad del universo: son eventos de creación que forjan los elementos esenciales para la vida, pero también pueden ser fuerzas destructivas capaces de alterar ecosistemas enteros. La hipótesis de que estas explosiones estelares desencadenaron extinciones masivas en la Tierra es fascinante, pero requiere evidencia sólida para ser confirmada. Mientras los científicos buscan trazas de hierro-60, plutonio o disminuciones de ozono en el registro geológico, el estudio de Quintana y Wright nos invita a reflexionar sobre nuestra conexión con el cosmos y los eventos que han dado forma a la historia de la vida en la Tierra.
