Al menos dos grandes extinciones masivas fueron causadas por supernovas

La estrella se ha transformado en una supernova, una colosal explosión cósmica que libera, en un instante, más energía de la que el Sol produce en toda su vida. El cielo nocturno se enciende, con la supernova convertida en un objeto resplandeciente que supera incluso el brillo de la luna llena y que convierte las noches en día.

Pero eso es solo el principio. A medida que la explosión se expande, una oleada de radiación de alta energía, incluyendo rayos gamma y rayos X, se precipita hacia nuestro planeta. Al principio, la atmósfera terrestre actúa como un escudo, absorbiendo gran parte de esa radiación. Pero la intensidad del bombardeo es tal que pronto la barrera cae.

La radiación penetra entonces en la atmósfera superior y la ioniza, altera la química del ozono y debilita la capa protectora que nos resguarda de los letales rayos ultravioleta del Sol. Las auroras boreales y australes, normalmente confinadas a las regiones polares, se extienden por todo el mundo, iluminando los cielos con sus hipnóticas cortinas de luz.

La radiación ultravioleta, ya sin obstáculos, llega a la superficie terrestre, causando estragos en la vida. Las plantas se marchitan, los animales sufren quemaduras y mutaciones, y el cáncer de piel se convierte en una epidemia. Los océanos, aunque ofrecen algo más de protección, también se ven afectados, y la vida marina no escapa de la catástrofe.

Días o semanas después un pulso de rayos cósmicos, partículas subatómicas cargadas de energía, llega también a la Tierra. Los rayos cósmicos interactúan con la atmósfera y generan cascadas de partículas secundarias que alcanzan la superficie. Tienen la capacidad de alterar el ADN y producir mutaciones en los seres vivos, con consecuencias impredecibles para las numerosas criaturas que pueblan el planeta.

Con el tiempo, la supernova se desvanece, dejando tras de sí un brillante remanente de gas y polvo en expansión. Ya no supone una amenaza, pero sigue emitiendo radiación y partículas durante miles de años.

Parece un relato de ciencia ficción, pero un equipo de investigadores capitaneado por el astrofísico Alexis Quintana, antes en la universidad británica de Keele y ahora en la de Alicante, cree que algo similar podría haber sucedido ya en nuestro mundo. Y por lo menos dos veces. El trabajo se acaba de publicar en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'.

Según el estudio, dos supernovas que estallaron cerca de nuestro planeta hace 372 y 445 millones de años podrían tener la culpa de las extinciones del Devónico y el Ordovícico, respectivamente. La extinción ordovícica mató al 60 por ciento de los invertebrados marinos en un momento en que la vida se limitaba en gran medida al mar, mientras que la devónica, aún más devastadora, aniquiló alrededor del 70 por ciento de todas las especies que existían en aquél momento y condujo a grandes cambios en los ecosistemas de nuestros antiguos mares y lagos.

Hasta ahora, ninguna investigación anterior ha conseguido determinar con precisión las causas que provocaron estos dos eventos, aunque se cree que las dos están relacionadas con el agotamiento de la capa de ozono de la Tierra, lo que ha llevado a pensar que ambas podrían estar relacionadas con explosiones de supernovas.

En su artículo, Quintana y sus colegas apoyan esa posibilidad, y explican que la tasa de supernovas cerca de nuestro planeta es consistente con ambas extinciones masivas. «Es un gran e ilustrativo ejemplo -escriben los autores- de cómo las estrellas masivas pueden actuar tanto como creadores como de destructores de la vida». Durante las explosiones de supernovas, en efecto, y aparte de la destrucción que pueden provocar a su alrededor, se crean y se difunden por el espacio los elementos pesados que ayudan al desarrollo de la vida en el Universo.

«Las explosiones de supernova -explica Quintana- aportan elementos químicos pesados al medio interestelar, que luego se utilizan para formar nuevas estrellas y planetas. Pero si un planeta, incluida la Tierra, se encuentra demasiado cerca de este tipo de eventos, puede sufrir efectos devastadores».

Nick Wright, de la Universidad de Keele y coautor del artículo, añade que «las explosiones de supernova se encuentran entre las más enérgicas del Universo. Si una estrella masiva explotara como una supernova cerca de la Tierra, los resultados serían devastadores para la vida. Y nuestra investigación sugiere que esto ya puede haber sucedido».

Los investigadores llegaron a su conclusión después de llevar a cabo un 'censo' de estrellas masivas dentro de un kiloparsec (alrededor de 3.260 años luz) de distancia del Sol. Durante su análisis, estudiaron tanto la distribución de las estrellas, conocidas como estrellas OB, que se suelen formar en grupos poco organizados, como la velocidad a la que surgen en nuestra galaxia.

El censo permitió a los investigadores calcular la tasa a la que se producen supernovas dentro de la Vía Láctea, un ejemplo a partir del cual se puede aprender cómo estos eventos explosivos influyen, en el resto del Universo, en la producción de restos de supernova y remanentes estelares como agujeros negros y estrellas de neutrones.

Como parte de su investigación, Quintana y su equipo calcularon también la tasa de supernovas dentro de los 20 parsecs del sol, (cerca de 65 años luz) y la compararon después con la tasa aproximada de eventos de extinción masiva en la Tierra que previamente se habían atribuido a supernovas cercanas, lo cual excluye a las extinciones vinculadas a otros factores, como impactos de asteroides o erupciones volcánicas.

Al comparar los dos conjuntos de datos, los investigadores se dieron cuenta de que su trabajo respalda la teoría de que dos supernovas podrían haber sido responsables de las extinciones del Devónico y el Ordovícico, dos de las cinco mayores extinciones masivas conocidas en la historia de nuestro planeta.

«Calculamos la tasa de supernovas cerca de la Tierra -explica Wright- y encontramos que es consistente con la tasa de los eventos de extinción masiva en nuestro planeta vinculados a fuerzas externas, como supernovas».

Según el estudio, en galaxias como nuestra Vía Láctea ocurren aproximadamente una o dos supernovas cada siglo, o incluso más espaciadamente, pero la buena noticia es que solo hay dos estrellas cercanas que podrían explotar como supernovas en los próximos millones de años: Antares y Betelgeuse. Y ambas están a más de 500 años luz de nosotros, una distancia que las simulaciones hechas hasta ahora consideran como segura.