Explosão cósmica pode ter causado extinção em massa na Terra?

Ilustração mostra simulação de uma explosão de supernova próxima colidindo e comprimindo o vento solar. A órbita da Terra, o círculo tracejado azul e o Sol, como um ponto vermelho, são mostrados em escala. Crédito: Jessie Miller

Raios cósmicos mortais, provenientes de explosões de supernovas ocorridas perto do sistema solar, poderiam ser a razão por trás de pelo menos um evento de extinção em massa em nosso planeta. Um novo estudo procurou evidências geológicas de que algo assim teria ocorrido 359 milhões de anos atrás, quando da passagem entre os períodos Devoniano e Carbonífero.

Estrelas zumbis continuam brilhando após explosões tipo supernova

A pesquisa, liderada por pesqisadores da Universidade de Illinois, nos EUA, foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences

A equipe se concentrou na transição entre os períodos Devoniano e Carbonífero porque as rochas que remontam àquele tempo tais rochas contém centenas de milhares de gerações de esporos de plantas que aparentam terem sido queimadas por luz ultravioleta, o que indicaria a ocorrência de um fenômeno que ocasionou a perda de ozônio na atmosfera por bastante tempo.

“Catástrofes com origem na Terra, como vulcanismo em grande escala e aquecimento global, podem destruir a cada de ozônio também, mas as evidências para tal são inconclusivas para o intervalo de tempo em questão”, diz Brian Fields, pesquisador da Universidade de Illinois. “Ao invés disso, nós propomos que uma ou mais explosões de supernova, ocorridas a cerca de 65 anos-luz de distância da Terra, poderiam ter sido responsáveis pela perda prolongada de ozônio.”

“Para colocar isso em perspectiva, uma das supernovas mais próximas hoje é a da estrela Betelgeuse, que está cerca de 600 anos-luz de distância e bem longe da distância mortal de 25 anos-luz”, diz a coautora do estudo Adrienne Ertel.

A equipe explorou outras causas astrofísicas para a degradação do ozônio, como impacto de meteoritos, erupções solares e explosões de raios gama. “Mas esses eventos acabam rapidamente e é improvável que causassem uma degradação longa do ozônio, como a que aconteceu ao fim do período Devoniano”, diz outra coautora do estudo, Jesse Miller.

Já a hipótese de uma supernova atende aos dois requisitos. A explosão imediatamente atinge a Terra com raios gama, X e UV. Depois, os detritos da supernova se chocam com o sistema solar, sujeitando o planeta a irradiação longa de raios cósmicos, acelerados pela supernova. O dano causado à Terra e a sua camada de ozônio pode perdurar até 100 mil anos.

No entanto, as evidências fósseis indicam que o declínio na biodiversidade, registrado como uma extinção em massa durante os períodos Devoniano e Carbonífero, durou 300 mil anos. Isto sugere a possibilidade da ocorrência de diversas catástrofes ao longo do período. Talvez até múltiplas explosões de supernova. “Isso é completamente possível”, diz Miller. “Estrelas grandes geralmente vivem em aglomerações com outras estrelas grandes, e outras explosões de supernovas provavelmente ocorrem logo após a primeira explosão.”

A equipe disse que a chave para provar que uma explosão de supernova ocorreu seria encontrar os isótopos radioativos plutônio-244 e samário-146 nas rochas e fósseis, depositados durante o período de extinção. “Nenhum desses isótopos ocorrem naturalmente na Terra hoje, e a única maneira para que eles chegassem até aqui seria graças a explosões cósmicas”, diz o coautor da pesquisa, Zhenghai Liu.

As espécies radioativas nascidas da supernova são como bananas verdes, disse Fields. “Quando alguém observa bananas verdes em Illinois, sabe que são frescas e que elas não cresceram ali originalmente. Como as bananas, o Pu-244 e o Sm-146 decaem com o tempo. Então se encontrarmos esses radioisótopos na Terra hoje, saberemos que são frescos e não são daqui — as “bananas verdes” do mundo dos isótopos — e, portanto, prova de uma supernova nas proximidades”.

Os pesquisadores ainda precisam procurar pelo Pu-244 ou pelo Sm-146 nas rochas entre os períodos Devoniano e Carbonífero. A equipe de Field disse que seu estudo visa definir os padrões de evidências nos registros geológicos que apontariam para explosões de supernovas.

“A mensagem geral de nosso estudo é de que a vida na Terra não existe sozinha”, disse Fields. “Nós somos cidadãos de um cosmos maior, e o cosmos interfere em nossas vidas. Geralmente sem percebermos, mas, algumas vezes, ferozmente.”