Cómo acabará la Tierra: la supernova asesina

Ya sabemos que en el Universo se producen fenómenos altamente energéticos, como las supernovas, incompatibles con la vida. Permanecer cerca de ellos significa la muerte segura. Por fortuna, se trata de acontecimientos que se dan de una forma infrecuente, y dadas las dimensiones del Universo, habitualmente muy lejos de nosotros.

Un enorme agujero negro supermasivo, feroz morador del centro de una galaxia, resulta muy peligroso para la población de estrellas que se encuentra cerca de él. No debe extrañarnos pues que la vida haya aparecido en la Tierra gracias a que está situada en una región bastante alejada del núcleo galáctico, en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea. Por suerte, un devorador como nuestro agujero negro galáctico es un objeto único, que debe existir solo una vez en cada galaxia, y puede que no en todas.

En cambio, hay otros fenómenos que pueden estar presentes en el escenario cósmico de una manera mucho más frecuente, simplemente porque son frutos de mecanismos habituales, que suceden de forma periódica. Es el caso de las supernovas.

Cuando una estrella algo más masiva que el Sol llega al final de sus días, muere con una espantosa explosión que llamamos con ese nombre. En el proceso, lanza sus capas exteriores hacia el espacio, dejando atrás tan solo un núcleo de neutrones altamente comprimidos.

El citado estallido supone una de las emisiones de energía más potentes conocidas en el Universo. Durante algunos días, una supernova puede brillar tanto como lo haría una galaxia entera compuesta por miles de millones de estrellas, y ser contemplada, incluso a simple vista, cuando anteriormente pasaba totalmente desapercibida (de aquí su nombre: súper estrella nueva”). Pues bien, en realidad, la radiación visible que llega hasta nosotros de uno de estos acontecimientos corresponde a apenas un 1 por ciento de la energía total desprendida. El resto viaja en forma de neutrinos.

Los neutrinos no son peligrosos. Apenas interaccionan con la materia, de manera que la atraviesan sin dificultades. En estos momentos, el lector está siendo atravesado por muchos de ellos procedentes tanto de su fábrica más cercana, el Sol, como de otros astros mucho más alejados.

Sin embargo, además de la luz y los neutrinos, una supernova puede generar partículas de alta energía, que ya sabemos que pueden ser letales para la vida en función de la dosis y de la cercanía del evento, y sobre todo, rayos gamma, la forma más terrible de radiación.

Remanente de la supernova de Kepler. (Foto: NASA)

Las supernovas son poco frecuentes

Afortunadamente, una supernova es un evento raro en una galaxia en particular. Solo una de ellas suele aparecer cada 25 o 100 años, de manera que las que descubrimos de forma habitual suelen encontrarse muy lejos de nosotros, en otras galaxias. Las supernovas “locales”, dentro de nuestra Vía Láctea, están muy buscadas por los astrónomos, que desean estudiar lo que ocurre en ellas en el marco de su evolución como estrellas. La mayoría de las que suceden en nuestra galaxia estallarán en el otro extremo de donde nos encontramos, y su luz no llegará a nosotros debido a la gran cantidad de polvo y gases que se interponen. Las supernovas locales que la Humanidad ha podido contemplar son, pues, mucho más escasas, y pueden sorprendernos solo una vez cada 500 años, demasiado tiempo para la paciencia de los astrofísicos.

De momento, estos deben conformarse con las supernovas que, situadas en otras galaxias, se hallan en la dirección adecuada y por tanto no están escondidas tras el velo opaco de la materia interestelar. Pueden ocurrir en galaxias lejanas, o en otras más cercanas, como las compañeras de la Vía Láctea. Una de ellas explotó en 1987 en una de las Nubes de Magallanes, galaxias enanas satélites de la nuestra, e implicó la primera vez que instrumentos modernos pudieron ser dirigidos hacia uno de estos fenómenos.

Pero quizá debamos dar gracias a que las supernovas locales sean tan escasas. De hecho, si alguna de ellas ocurriera muy cerca de nosotros significaría el fin de la Humanidad. La tormenta de partículas de alta energía y de radiación gamma podría acabar con nosotros en poco tiempo. No hay protección para un suceso de esta naturaleza debido al poder de penetración de este tipo de partículas.

Los brazos de una galaxia espiral como la Vía Láctea son el lugar más adecuado para la aparición de supernovas. El Sol se encuentra en el extremo de uno de estos brazos pero las supernovas más próximas conocidas se encuentran a alrededor de 700 años-luz de distancia, demasiado lejos para que nos hayan afectado gravemente cuando estallaron en el pasado cercano. Lo cual no quiere decir que no haya ocurrido antes. Recientes investigaciones (1996) del personal de la Universidad Técnica de Múnich en los sedimentos oceánicos del Pacífico permitieron descubrir un raro isótopo radiactivo llamado hierro-60. Según los científicos, formaría parte de las cenizas de una supernova aún no catalogada que estalló a 100 años-luz de distancia hace unos 5 millones de años. Recordemos que las estrellas son fábricas de nuevas sustancias, que al explotar siembran el espacio cercano, propiciando la formación de planetas. Si esto fue así, el evento pudo ocasionar una mini-extinción en la Tierra, pero no una extinción mayor, pues no ha sido detectada. La cantidad encontrada del isótopo, teniendo en cuenta su ritmo de desintegración, nos ofrece pistas sobre la fecha en que ocurrió.

A las supernovas situadas a menos de 100 años-luz de distancia las llamamos supernovas próximas a la Tierra (NES, por sus siglas en inglés). Los científicos aseguran que esa es la distancia mínima para que sus efectos empiecen a notarse en los ecosistemas y la biosfera terrestres. La gravedad de dichos efectos variaría en función de la potencia de la tormenta de partículas de alta energía, claramente relacionada con la distancia.

Por si acaso, los astrónomos vigilan estrechamente la población de estrellas que está cerca de nosotros en busca de candidatos a protagonizar una explosión supernova. No son muchas, y quizá deban pasar millones de años para que alcancen el estado evolutivo necesario para estallar. En todo caso, se ha estimado que el suceso es posible y ha ocurrido con anterioridad. En promedio, se habla de que puede estallar una supernova a 33 años-luz de distancia de la Tierra cada 240 millones de años. El planeta tiene unos 4.500 millones de años, o sea que ha debido experimentar varias decenas de acontecimientos parecidos, o más aún si incluimos a supernovas más lejanas, pero todavía dentro del límite de los 100 años-luz.

Consecuencias de una supernova en la Tierra

Otra cuestión es evaluar el nivel de daños que son capaces de producir. Sabemos que los rayos gamma pueden interactuar con las moléculas de la atmósfera de la Tierra, transformando su nitrógeno gaseoso en óxidos de nitrógeno, los cuales eliminarán la capa del ozono, permitiendo así la llegada de los perniciosos rayos ultravioleta solares y de otros tipos de radiación cósmica. Los humanos podemos escondernos en un mundo bañado por ese tipo de rayos, pero la base de la cadena alimenticia, como los organismos que realizan la fotosíntesis, en tierra y en el mar, no podrían, ocasionando la extinción en cascada de especies que dependen de ellos, incluyendo, a la larga, a nosotros mismos.

Esa situación extrema no es, a pesar de todo, demasiado probable. La capa del ozono se regenera, y por otro lado, para que se destruyera al menos la mitad de ella la supernova responsable debería encontrarse a menos de 26 años-luz. Hay que recordar aquí que el espacio que nos rodea no está demasiado poblado. La estrella más cercana es Proxima Centauri, y se halla a poco más de 4 años luz de distancia, es decir, hay mucho espacio vacío entre las estrellas de la región local. Además, estas estrellas “compañeras” del Sol son relativamente pequeñas y no pueden alcanzar el estadio de supernova.

Hay candidatos a supernova, enormes supergigantes rojas, como Betelgeuse, pero la mayoría está a cientos de años-luz de la Tierra, de modo que no deberían ser peligrosas cuando estallen. Podrían hacerlo pronto, a escala humana, pero no pasarán de ser un magnífico espectáculo visual.

A pesar de todo, el sistema solar avanza imparable, moviéndose alrededor de la Galaxia. Dentro de algún tiempo podríamos acercarnos a una región donde exista un mayor número de estrellas candidatas a supernova, y las posibilidades de que algo así nos afecte podrían aumentar de forma considerable.

Hasta ahora, hemos hablado de supernovas como si solo hubiera un tipo de ellas. Desgraciadamente, no es así. Existe un tipo en particular que no procede de una estrella supergigante que estalla al final de sus días. Al contrario, puede desencadenarse en una estrella emparentada con el Sol, cuyo tipo de población es mucho más abundante. En efecto, en muchas ocasiones las estrellas forman parejas a las que llamamos binarias. En función de la masa individual de sus componentes, lo normal es que cada uno evolucione a un ritmo distinto. Así, en una binaria podemos encontrar una enana blanca súper densa (una estrella como nuestro Sol, que perdió sus capas exteriores al envejecer, dejando tras de sí únicamente su núcleo poco luminoso), y su pareja mucho más joven. Debido a la gravedad de la enana blanca, esta podría estar robando gas de la compañera, acumulándolo durante un tiempo en su superficie, hasta que se alcance un punto de inestabilidad, el cual desencadenará una explosión supernova.

Dado que las estrellas parecidas al Sol son mucho más frecuentes que las supergigantes, también debemos esperar que existan muchas más posibilidades de que alguna se convierta en enana blanca y, si se encuentra en un sistema binario, dé lugar a una supernova. Este tipo de asociaciones también ha sido estudiado por los astrónomos, y estos han buscado candidatos para identificar algún sistema que pueda amenazarnos en el futuro. El único de ellos que se ha encontrado a una distancia inferior a 33 años-luz se llama IK Pegasi, y podría dar lugar a una supernova en el futuro. No obstante, aún falta mucho para que ello ocurra, y los expertos piensan que para entonces la distancia se habrá hecho mucho mayor, debido a las diferentes trayectorias de los sistemas implicados.

¿Podemos pues sentirnos tranquilos? Por el momento, sí. La periodicidad de un suceso de esta naturaleza, de nuevo, se mide en decenas sino centenares de millones de años, demasiado tiempo como para que debamos empezar a preocuparnos. Ello no impide, sin embargo, que sigamos investigando más en el pasado geológico de la Tierra, para averiguar cuántas veces ha ocurrido algo semejante y qué efectos tuvo sobre la vida.

Los geólogos, por ejemplo, han detectado que hace entre 400 y 450 millones de años se produjo una gran extinción en el período que llamamos Ordovícico. Al menos el 60 por ciento de la vida marina desapareció en esa época. No se han encontrado rastros claros de un impacto meteórico que coincida con lo sucedido, de manera que una explicación alternativa sería la explosión de una supernova y la consecuente tormenta de rayos gamma.

Los científicos también han efectuado excavaciones y analizado rocas en busca de rastros de sustancias, como el citado óxido de nitrógeno, que podrían haber sido producidas por la interacción de los rayos gamma de supernovas antiguas con la capa del aire que nos rodea. Y efectivamente, se han encontrado y datado rastros que corresponderían a supernovas históricas bien documentadas. Ello confirma que podemos saber cuándo una supernova influyó en la Tierra en el pasado y en qué medida, y especular sobre lo que puede suceder en el futuro.

Pero si las supernovas son peligrosas, lo serían más las llamadas hipernovas, que como su nombre sugiere, suponen un estadio energético superior. Ya se han detectado y se producen de la misma forma que las supernovas normales, solo que el resultado es una manifestación lumínica mayor y más duradera. Se cree que el resultado de estas explosiones no es una estrella de neutrones, sino un agujero negro, indicando la mayor masa del objeto original implicado. De nuevo, desencadenarían un estallido de rayos gamma, solo que ahora de larga duración, aumentando su peligrosidad. La mencionada extinción del Ordovícico podría haber sido ocasionada por una hipernova.

Las hipernovas son aún más raras que las supernovas, y no parece que ninguna de sus progenitoras pueda estar acechándonos demasiado cerca, a menos que en nuestro deambular por el borde de la galaxia nos encontremos con alguna de ellas. Sucesos del pasado ya han demostrado que pueden ser responsables de una extinción masiva, y cualquiera de sus manifestaciones podría considerarse un verdadero fin del mundo para la Humanidad. (Fuente: NCYT Amazings)