Τι θα σήμαινε ένα τέτοιο κοσμικό γεγονός μια έκρηξη supernova για τη Γη και το ανθρώπινο είδος, αν συνέβαινε κοντά μας;
Τι θα συμβεί στη Γη αν κοντά μας εκραγεί ένα supernova;
Μπορεί η Γη να αντέξει μια τέτοια έκρηξη;
Η ανθρωπότητα;
Η έκρηξη ενός supernova είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα στο Σύμπαν· για λίγο, ένα άστρο που έχει φτάσει στο τέλος της ζωής του μπορεί να επισκιάσει ολόκληρους γαλαξίες.
Αλλά τι θα συμβεί στη Γη και στην ανθρωπότητα αν μια τέτοια έκρηξη συμβεί κοντά στον Ήλιο;
Οι αστρονόμοι του 20ού αιώνα θεωρούσαν ότι οι υπερκαινοφανείς αποτελούν τεράστια απειλή για τη ζωή, όμως σήμερα η επιστήμη αντιμετωπίζει το ζήτημα λίγο διαφορετικά.
Ο Ρώσος αστρονόμος Vladimir Surdin εξετάζει αν μια έκρηξη supernova μπορεί να οδηγήσει στην κατάρρευση του ανθρώπινου πολιτισμού ακόμη και σε ακραία υποθετικά σενάρια — και αν η λύση θα ήταν όντως ένα υπόγειο καταφύγιο τύπου Fallout.
Ένα εκτυφλωτικό τέλος — αλλά για άλλους πλανήτες
Η ιδέα ενός πολιτισμού που εξαφανίζεται από την έκρηξη του δικού του άστρου είναι κλασικό μοτίβο της επιστημονικής φαντασίας.
Τη χρησιμοποίησε επανειλημμένα ο συγγραφέας Άρθουρ Κλαρκ στα μέσα του 20ού αιώνα.
Σε ορισμένες ιστορίες, μια έκρηξη supernova απειλεί τη Γη, αναγκάζοντας την ανθρωπότητα να εγκαταλείψει τον πλανήτη.
Στο διήγημα «Το Άστρο», περιγράφεται ένα ακόμη πιο δραματικό σενάριο: μια προηγμένη εξωγήινη κοινωνία καταστράφηκε από την έκρηξη του δικού της supernova, αλλά οι κάτοικοί της πρόλαβαν να αφήσουν πίσω τους αρχεία, έργα τέχνης και μνήμη της ιστορίας τους μέσα σε έναν βαθύ υπόγειο θάλαμο στον πιο απομακρυσμένο πλανήτη του συστήματός τους, ο οποίος μετά βίας επέζησε της έκρηξης.
Στην επιστημονική φαντασία συνήθως μιλούμε για υπερκαινοφανείς τύπου II, που προκύπτουν από την κατάρρευση του πυρήνα τεράστιων άστρων.
Αυτές δεν έχουν σχέση με τους υπερκαινοφανείς τύπου Ia, οι οποίες προκύπτουν από τη μεταφορά ύλης μεταξύ δύο άστρων σε στενές δυαδικές τροχιές.
Ο Ήλιος μας δεν μπορεί ποτέ να εκραγεί ως supernova... Θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 8 φορές πιο ογκώδες για κάτι τέτοιο.
Η Γη βέβαια θα καταστραφεί αργότερα, όταν ο Ήλιος γίνει κόκκινος γίγαντας και την καταπιεί — αλλά αυτό δεν θα συμβεί πριν περάσουν τουλάχιστον 7 δισεκατομμύρια χρόνια.
Ωστόσο, κορυφαίοι αστροφυσικοί του 20ού αιώνα, όπως ο Joseph Sklovsky, θεωρούσαν ότι ακόμη και μια έκρηξη σε άλλο αστρικό σύστημα θα μπορούσε να εξαλείψει τη ζωή σε έναν κατοικήσιμο πλανήτη.
Η επιφάνεια δεν θα καταστρεφόταν από φλόγες, αλλά θα βομβαρδιζόταν από ισχυρές δόσεις γ-ακτινοβολίας και άλλων σωματιδίων που θα την αποστείρωναν.
Με αυτή τη λογική, έλεγαν, η Γη στάθηκε πολύ τυχερή που το γαλαξιακό της περιβάλλον δεν περιλαμβάνει υπερμεγέθεις αστέρες.
Ακτινοβολία: οι άνθρωποι είναι ασφαλείς — η ατμόσφαιρα όχι
Ο πλησιέστερος υποψήφιος για έκρηξη είναι ο κόκκινος υπεργίγαντας Betelgeuse, ~550 έτη φωτός από εμάς.
Είναι τόσο τεράστιoς ώστε, αν βρισκόταν στο ηλιακό μας σύστημα, θα έφτανε πέρα από την τροχιά του Άρη.
Ο Betelgeuse είναι ασταθής και «αναβοσβήνει».
Συνεχώς μεταβάλλει τη λαμπρότητά του, κι έτσι οι επιστήμονες θεωρούν ότι το πυρήνα της μπορεί να καταρρεύσει «σύντομα».
Πιθανότατα θα εκραγεί κάποια στιγμή, αλλά «κάποια στιγμή» για τους αστρονόμους σημαίνει μεταξύ 10.000 και 100.000 ετών.
Ακριβής πρόβλεψη μπορεί να γίνει μόνο λίγες μέρες πριν, όταν η Γη θα δεχθεί ένα ισχυρό κύμα νετρίνων από το ετοιμόρροπο άστρο.
Η ίδια η έκρηξη θα είναι ορατή τη νύχτα και θα μοιάζει σε φωτεινότητα με τη Σελήνη.
Θα είναι ορατή από τη Γη σαν ένα «δεύτερο φεγγάρι», αλλά χωρίς καμία φυσική επίδραση σε ανθρώπους ή τεχνολογία.
Αλλά δεν θα έχει καμία πραγματική επίδραση σε ανθρώπους ή τεχνολογία λόγω της τεράστιας απόστασης.
Αν όμως ως νοητικό πείραμα υποθέταμε ότι η Betelgeuse βρισκόταν 10 έτη φωτός από το Ήλιο;
Θα φώτιζε τον ουρανό εκατοντάδες ή χιλιάδες φορές πιο έντονα από τη Σελήνη — θα μπορούσαμε να διαβάσουμε βιβλίο στο φως της.
Ακόμη κι έτσι όμως, η θερμότητα της θα ήταν αμελητέα σε σχέση με αυτή του Ήλιου, άρα δεν θα αποτελούσε κίνδυνο.
«Γύρω από τα τεράστια αστέρια που εκρήγνυνται ως supernova υπάρχει άφθονο αέριο — ουσιαστικά μια ατμόσφαιρα.
Αυτή απορροφά τις γ-ακτίνες και τις επανεκπέμπει ως ορατό φως.
Γι’ αυτό κάποιες υπερκαινοφανείς, όπως η SN 1987A, γίνονται ορατές σε αυτό το φάσμα, αλλά δεν είναι συγκρίσιμες σε φωτεινότητα με τη σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων, όπου δεν υπάρχει υλικό να απορροφήσει την ακτινοβολία».
Ένα ιστορικό παράδειγμα είναι το Γεγονός Carrington του 1859 — η ισχυρότερη ηλιακή έκλαμψη που έχει καταγραφεί.
Προκάλεσε μαγνητική καταιγίδα, έλιωσε τηλεγραφικά καλώδια και δημιούργησε σέλας μέχρι την Καραϊβική.
Κι όμως, σχεδόν καμία γ-ακτινοβολία δεν έφτασε στην επιφάνεια της Γης.
Ο Surdin εξηγεί:
«Ακόμα κι αν η Betelgeuse βρισκόταν δέκα φορές πιο κοντά, η ακτινοβολία τoυ θα ήταν συγκρίσιμη με μια εξαιρετικά ισχυρή ηλιακή έκλαμψη».
«Οι υπερκαινοφανείς εκρήγνυνται με πολύ διαφορετικούς τρόπους και δεν γνωρίζουμε ακόμη πλήρως τις διεργασίες στο εσωτερικό τους· μπορούμε να κάνουμε μόνο χονδροειδείς εκτιμήσεις.
Με βάση αυτές, μια έκρηξη της Betelgeuse κοντά στο Ηλιακό Σύστημα θα είχε αντίστοιχη ακτινοβολιακή επίδραση με μια εξαιρετικά ισχυρή ηλιακή έκλαμψη».
Κατά τη διάρκεια της έκρηξης παράγονται γ-ακτίνες, τόσο από πυρηνικές αντιδράσεις όσο και από τη διάσπαση βραχύβιων ραδιενεργών ισοτόπων, αλλά το μεγαλύτερο μέρος τους απορροφάται από τα πυκνά εξωτερικά στρώματα του άστρου.
Όμως αυτές δεν μπορούν να απομακρυνθούν από τα πυκνά στρώματα αερίων που περιβάλλουν τέτοια άστρα.
«Η ατμόσφαιρα μας προστατεύει εξαιρετικά από κοσμικά φαινόμενα· μπλοκάρει τις γ-ακτίνες και δεν επιτρέπει να βλάψουν τη ζωή».
Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η ατμόσφαιρα της Γης μπλοκάρει σχεδόν το 100% της γ-ακτινοβολίας: επιτρέπει να περάσει μόλις 6 × 10⁻²⁹ του αρχικού γ-κύματος — όπως μια πλάκα τούβλου αποκλείει το φως ενός φακού.
Επομένως, οξεία ακτινοβολιακή νόσος από κοσμική ακτινοβολία στη Γη είναι ουσιαστικά αδύνατη.
Το πρόβλημα όμως είναι η χημική επίπτωση στην ατμόσφαιρα:
Ωστόσο, αν και οι άνθρωποι στη Γη προστατεύονται από την ακτινοβολία, η ατμόσφαιρα δεν προστατεύεται το ίδιο.
- Η γ-ακτινοβολία προκαλεί αύξηση των οξειδίων του αζώτου, και το καταστρέφουν: συμβάλλουν στη διάσπαση του όζοντος.
- Το όζον προστατεύει τη ζωή στην επιφάνεια από την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου και, χωρίς αυτό, οι οργανισμοί στην επιφάνεια μπορεί να βρεθούν σε κίνδυνο.
- Οι επιστήμονες θεωρούν ότι στο παρελθόν η μείωση του όζοντος ενδέχεται να είχε οδηγήσει σε μαζικές εξαφανίσεις.
Έτσι, αν —αντίθετα με όσα πιστεύει η σύγχρονη επιστήμη— μια έκρηξη supernova δεν θα προκαλέσει «καύση» της Γης, αλλά θα δημιουργήσει έναν μακρόχρονο περιβαλλοντικό εφιάλτη: η ανθρωπότητα θα αντιμετώπιζε πολύ δύσκολα χρόνια.
Ωστόσο, αυτό δεν θα έμοιαζε με κλασική αποκάλυψη, αλλά μάλλον με μια βαριά οικολογική κρίση.
Άλλωστε, οικολογική κρίση έχει ήδη αρχίσει στον πλανήτη λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας και της κλιματικής αλλαγής, αν και πέρα από την επιστημονική κοινότητα δεν φαίνεται ακόμη να τρομάζει μεγάλο μέρος του πληθυσμού.
Πότε χρειαζόμαστε πραγματικά καταφύγιο;
Για να αποτελέσει μια έκρηξη supernova άμεση απειλή για τη ζωή στη Γη, μια supernova τύπου II με μέγιστη φωτεινότητα ίση με 10⁹ ήλιους θα έπρεπε να συμβεί μέσα στο ηλιακό σύστημα.
Αυτό θα σήμαινε ότι ο Ήλιος θα είχε έναν γιγαντιαίο συνοδό αστέρα, κάτι που —λόγω της μεγάλης του μάζας— θα άλλαζε πλήρως τη δομή και την εξέλιξη ολόκληρου του συστήματος. Πιθανότατα πλανήτες δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν και όσοι σχηματίζονταν θα εκσφενδονίζονταν στο διαστρικό διάστημα λόγω των βαρυτικών διαταραχών.
Μόνο τότε θα υπήρχε άμεση απειλή ζωής — κάτι που δεν μπορεί να συμβεί... ένα τέτοιο σενάριο δεν μπορεί να θεωρηθεί ρεαλιστικό.
Όμως οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia, που μπορούν να φτάσουν φωτεινότητα 100 δισεκατομμυρίων Ήλιων, είναι επικίνδυνες από μεγαλύτερες αποστάσεις.
Για να προκύψει μια Ia έκρηξη χρειάζεται:
- λευκός νάνος που απορροφά ύλη από έναν ερυθρό γίγαντα, ή
- σύγκρουση δύο λευκών νάνων
Δηλαδή:
Για μια τέτοια έκρηξη απαιτείται ένα δυαδικό σύστημα όπου το ένα άστρο είναι λευκός νάνος και το άλλο κόκκινος γίγαντας, από τον οποίο ρέει ύλη προς τον λευκό νάνο.
Κόκκινος γίγαντας είναι το στάδιο στο οποίο θα εξελιχθεί και ο Ήλιος, ενώ οι λευκοί νάνοι είναι πρώην κόκκινοι γίγαντες που έχουν αποβάλει το εξωτερικό τους περίβλημα και πλέον είναι ψυχρά, νεκρά άστρα χωρίς πυρηνικές αντιδράσεις.
Αν αρκετή ύλη περάσει από τον γίγαντα στον λευκό νάνο και η μάζα του ξεπεράσει τα 1,4 ηλιακά μεγέθη (το όριο Chandrasekhar), τότε η πίεση στο εσωτερικό του ενεργοποιεί πυρηνικές αντιδράσεις άνθρακα.
Εναλλακτικά, δύο λευκοί νάνοι μπορούν να συγκρουστούν και να συγχωνευθούν, οδηγώντας στο ίδιο αποτέλεσμα.
Και στις δύο περιπτώσεις, το νεκρό άστρο μετατρέπεται σε μια κολοσσιαία θερμοπυρηνική βόμβα, η οποία το καταστρέφει ολοσχερώς και παράγει μια έκρηξη που παρατηρούμε ως supernova.
Η λαμπρότητά της αυξάνεται αργά, διπλασιαζόμενη κάθε 2–3 ημέρες και φτάνει στην κορύφωση μέσα σε 2–3 εβδομάδες.
Αν μια τέτοια έκρηξη συνέβαινε σε απόσταση 2 ετών φωτός, η Γη θα δεχόταν ακτινοβολία ισχυρότερη από τον Ήλιο:
- ένταση ακτινοβολίας 7 φορές μεγαλύτερη
- θερμοκρασιακή αύξηση δεκάδων βαθμών
- άμεση καταστροφή ζωής
- καταιγίδες, τυφώνες, υπερ-κατακλυσμοί
- ο πολιτισμός θα κατέρρεε
Γιατί...
Μια τέτοια έκρηξη, σε απόσταση μόλις δύο ετών φωτός, θα έλαμπε πολύ πιο έντονα από τον Ήλιο.
Θα θερμάνει τη Γη με ισχύ 8,5 kW/m², ενώ η ηλιακή ακτινοβολία είναι μόλις 1,3 kW/m².
Ένα άστρο επτά φορές λαμπρότερο από τον Ήλιο θα έκαιγε άμεσα το δέρμα — θα ήταν μια πραγματική καταστροφή για τη ζωή και τον πολιτισμό.
Οι θερμοκρασίες ημέρας θα ανέβαιναν κατά δεκάδες βαθμούς, δημιουργώντας άμεσο κίνδυνο για την ανθρώπινη ζωή.
Αν μπορεί κανείς να προστατευτεί από το δυνατό φως, ο καυτός αέρας θα ήταν σχεδόν αδύνατον να αποφευχθεί.
Τα ζώα θα πέθαιναν καθώς κινούνται ή πετούν, και τα φυτά θα ξηραίνονταν και θα καίγονταν.
Και δεν θα τελείωνε εκεί.
Η απότομη θέρμανση θα προκαλούσε ακραία καιρικά φαινόμενα: τυφώνες, ανεμοστρόβιλους, υπερκαταιγίδες.
Η εξάτμιση τεράστιων ποσοτήτων νερού θα οδηγούσε σε συνεχείς καταρρακτώδεις βροχές και πλημμύρες.
Οι σημερινές κλιματικές προσομοιώσεις δεν μπορούν να υπολογίσουν με ακρίβεια τέτοιες αλλαγές — θα εξαρτώνταν και από τη γεωγραφική θέση της έκρηξης.
Όμως είναι σχεδόν βέβαιο ότι στη Γη θα επικρατούσε ένα σκηνικό Αποκάλυψης, ανάλογο με τις μυθολογικές περιγραφές των αρχαίων πολιτισμών.
Η επιβίωση θα ήταν δυνατή μόνο:
σε βαθιές σπηλιές
σε θωρακισμένα καταφύγια
σε πυρηνικά υποβρύχια στα βάθη των ωκεανών, όπου δεν θα τα αγγίζουν θύελλες ή κύματα.
Ωστόσο τα κλιματικά φαινόμενα θα είναι τόσο ακραία και χαοτικά ώστε μακροπρόθεσμα η ανθρωπότητα μπορεί να μην επιβιώσει.
Η ζωή μόνο σε κλειστούς χώρους: τα καταφύγια του Fallout
Για να επιβιώσει ο άνθρωπος σε τέτοιες συνθήκες θα χρειαστεί εντελώς κλειστό περιβάλλον, όπως ένα αντιπυρηνικό καταφύγια.
Στη φαντασία, η σημασία των καταφύγια συχνά υπερτιμάται για την περίπτωση πυρηνικού πολέμου, γιατί είναι αδύνατον να καλυφθεί ολόκληρος ο πλανήτης με πυρηνικές κεφαλές.
Όμως μια τόσο κοντινή supernova όντως θα απαιτούσε προστασία πίσω από θωρακισμένες πόρτες — από τη ζέστη, τις καταιγίδες και τις πλημμύρες.
Μετά από μερικές εβδομάδες, όταν η supernova θα εξασθενούσε, θα εμφανίζονταν νέα προβλήματα...
Μετά την έκρηξη, το πρόβλημα θα ήταν η έλλειψη τροφής σε έναν πλανήτη με κατεστραμμένα οικοσυστήματα.
Το χειρότερο όμως είναι πως δεν μπορούμε να προβλέψουμε πότε θα εκραγεί ένας υπερκαινοφανής Ia.
Μπορεί να συμβεί σε 500.000 χρόνια — ή την άλλη εβδομάδα.
Η ανθρωπότητα, φυσικά, δεν θα πάρει στα σοβαρά μια πιθανή καταστροφή «μέσα στα επόμενα χιλιετίες», που όμως θα απαιτούσε άμεση προετοιμασία.
Γιατί είμαστε τυχεροί
Διότι, στη γειτονιά του Ήλιου:
- δεν υπάρχουν υπερμεγέθεις αστέρες που μπορούν να εκραγούν
- δεν υπάρχουν δυαδικά συστήματα με λευκούς νάνους σε κρίσιμη μάζα
- κανένας γνωστός υποψήφιος υπερκαινοφανής δεν βρίσκεται σε επικίνδυνη απόσταση
Η Γη κατοικεί σε ένα από τα πιο ασφαλή σημεία του Γαλαξία.
www.bankingnews.gr
Μπορεί η Γη να αντέξει μια τέτοια έκρηξη;
Η ανθρωπότητα;
Η έκρηξη ενός supernova είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα στο Σύμπαν· για λίγο, ένα άστρο που έχει φτάσει στο τέλος της ζωής του μπορεί να επισκιάσει ολόκληρους γαλαξίες.
Αλλά τι θα συμβεί στη Γη και στην ανθρωπότητα αν μια τέτοια έκρηξη συμβεί κοντά στον Ήλιο;
Οι αστρονόμοι του 20ού αιώνα θεωρούσαν ότι οι υπερκαινοφανείς αποτελούν τεράστια απειλή για τη ζωή, όμως σήμερα η επιστήμη αντιμετωπίζει το ζήτημα λίγο διαφορετικά.
Ο Ρώσος αστρονόμος Vladimir Surdin εξετάζει αν μια έκρηξη supernova μπορεί να οδηγήσει στην κατάρρευση του ανθρώπινου πολιτισμού ακόμη και σε ακραία υποθετικά σενάρια — και αν η λύση θα ήταν όντως ένα υπόγειο καταφύγιο τύπου Fallout.
Ένα εκτυφλωτικό τέλος — αλλά για άλλους πλανήτες
Η ιδέα ενός πολιτισμού που εξαφανίζεται από την έκρηξη του δικού του άστρου είναι κλασικό μοτίβο της επιστημονικής φαντασίας.
Τη χρησιμοποίησε επανειλημμένα ο συγγραφέας Άρθουρ Κλαρκ στα μέσα του 20ού αιώνα.
Σε ορισμένες ιστορίες, μια έκρηξη supernova απειλεί τη Γη, αναγκάζοντας την ανθρωπότητα να εγκαταλείψει τον πλανήτη.
Στο διήγημα «Το Άστρο», περιγράφεται ένα ακόμη πιο δραματικό σενάριο: μια προηγμένη εξωγήινη κοινωνία καταστράφηκε από την έκρηξη του δικού της supernova, αλλά οι κάτοικοί της πρόλαβαν να αφήσουν πίσω τους αρχεία, έργα τέχνης και μνήμη της ιστορίας τους μέσα σε έναν βαθύ υπόγειο θάλαμο στον πιο απομακρυσμένο πλανήτη του συστήματός τους, ο οποίος μετά βίας επέζησε της έκρηξης.
Στην επιστημονική φαντασία συνήθως μιλούμε για υπερκαινοφανείς τύπου II, που προκύπτουν από την κατάρρευση του πυρήνα τεράστιων άστρων.
Αυτές δεν έχουν σχέση με τους υπερκαινοφανείς τύπου Ia, οι οποίες προκύπτουν από τη μεταφορά ύλης μεταξύ δύο άστρων σε στενές δυαδικές τροχιές.
Ο Ήλιος μας δεν μπορεί ποτέ να εκραγεί ως supernova... Θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 8 φορές πιο ογκώδες για κάτι τέτοιο.
Η Γη βέβαια θα καταστραφεί αργότερα, όταν ο Ήλιος γίνει κόκκινος γίγαντας και την καταπιεί — αλλά αυτό δεν θα συμβεί πριν περάσουν τουλάχιστον 7 δισεκατομμύρια χρόνια.
Ωστόσο, κορυφαίοι αστροφυσικοί του 20ού αιώνα, όπως ο Joseph Sklovsky, θεωρούσαν ότι ακόμη και μια έκρηξη σε άλλο αστρικό σύστημα θα μπορούσε να εξαλείψει τη ζωή σε έναν κατοικήσιμο πλανήτη.
Η επιφάνεια δεν θα καταστρεφόταν από φλόγες, αλλά θα βομβαρδιζόταν από ισχυρές δόσεις γ-ακτινοβολίας και άλλων σωματιδίων που θα την αποστείρωναν.
Με αυτή τη λογική, έλεγαν, η Γη στάθηκε πολύ τυχερή που το γαλαξιακό της περιβάλλον δεν περιλαμβάνει υπερμεγέθεις αστέρες.
Ακτινοβολία: οι άνθρωποι είναι ασφαλείς — η ατμόσφαιρα όχι
Ο πλησιέστερος υποψήφιος για έκρηξη είναι ο κόκκινος υπεργίγαντας Betelgeuse, ~550 έτη φωτός από εμάς.
Είναι τόσο τεράστιoς ώστε, αν βρισκόταν στο ηλιακό μας σύστημα, θα έφτανε πέρα από την τροχιά του Άρη.
Ο Betelgeuse είναι ασταθής και «αναβοσβήνει».
Συνεχώς μεταβάλλει τη λαμπρότητά του, κι έτσι οι επιστήμονες θεωρούν ότι το πυρήνα της μπορεί να καταρρεύσει «σύντομα».
Πιθανότατα θα εκραγεί κάποια στιγμή, αλλά «κάποια στιγμή» για τους αστρονόμους σημαίνει μεταξύ 10.000 και 100.000 ετών.
Ακριβής πρόβλεψη μπορεί να γίνει μόνο λίγες μέρες πριν, όταν η Γη θα δεχθεί ένα ισχυρό κύμα νετρίνων από το ετοιμόρροπο άστρο.
Η ίδια η έκρηξη θα είναι ορατή τη νύχτα και θα μοιάζει σε φωτεινότητα με τη Σελήνη.
Θα είναι ορατή από τη Γη σαν ένα «δεύτερο φεγγάρι», αλλά χωρίς καμία φυσική επίδραση σε ανθρώπους ή τεχνολογία.
Αλλά δεν θα έχει καμία πραγματική επίδραση σε ανθρώπους ή τεχνολογία λόγω της τεράστιας απόστασης.
Αν όμως ως νοητικό πείραμα υποθέταμε ότι η Betelgeuse βρισκόταν 10 έτη φωτός από το Ήλιο;
Θα φώτιζε τον ουρανό εκατοντάδες ή χιλιάδες φορές πιο έντονα από τη Σελήνη — θα μπορούσαμε να διαβάσουμε βιβλίο στο φως της.
Ακόμη κι έτσι όμως, η θερμότητα της θα ήταν αμελητέα σε σχέση με αυτή του Ήλιου, άρα δεν θα αποτελούσε κίνδυνο.
«Γύρω από τα τεράστια αστέρια που εκρήγνυνται ως supernova υπάρχει άφθονο αέριο — ουσιαστικά μια ατμόσφαιρα.
Αυτή απορροφά τις γ-ακτίνες και τις επανεκπέμπει ως ορατό φως.
Γι’ αυτό κάποιες υπερκαινοφανείς, όπως η SN 1987A, γίνονται ορατές σε αυτό το φάσμα, αλλά δεν είναι συγκρίσιμες σε φωτεινότητα με τη σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων, όπου δεν υπάρχει υλικό να απορροφήσει την ακτινοβολία».
Ένα ιστορικό παράδειγμα είναι το Γεγονός Carrington του 1859 — η ισχυρότερη ηλιακή έκλαμψη που έχει καταγραφεί.
Προκάλεσε μαγνητική καταιγίδα, έλιωσε τηλεγραφικά καλώδια και δημιούργησε σέλας μέχρι την Καραϊβική.
Κι όμως, σχεδόν καμία γ-ακτινοβολία δεν έφτασε στην επιφάνεια της Γης.
Ο Surdin εξηγεί:
«Ακόμα κι αν η Betelgeuse βρισκόταν δέκα φορές πιο κοντά, η ακτινοβολία τoυ θα ήταν συγκρίσιμη με μια εξαιρετικά ισχυρή ηλιακή έκλαμψη».
«Οι υπερκαινοφανείς εκρήγνυνται με πολύ διαφορετικούς τρόπους και δεν γνωρίζουμε ακόμη πλήρως τις διεργασίες στο εσωτερικό τους· μπορούμε να κάνουμε μόνο χονδροειδείς εκτιμήσεις.
Με βάση αυτές, μια έκρηξη της Betelgeuse κοντά στο Ηλιακό Σύστημα θα είχε αντίστοιχη ακτινοβολιακή επίδραση με μια εξαιρετικά ισχυρή ηλιακή έκλαμψη».
Κατά τη διάρκεια της έκρηξης παράγονται γ-ακτίνες, τόσο από πυρηνικές αντιδράσεις όσο και από τη διάσπαση βραχύβιων ραδιενεργών ισοτόπων, αλλά το μεγαλύτερο μέρος τους απορροφάται από τα πυκνά εξωτερικά στρώματα του άστρου.
Όμως αυτές δεν μπορούν να απομακρυνθούν από τα πυκνά στρώματα αερίων που περιβάλλουν τέτοια άστρα.
«Η ατμόσφαιρα μας προστατεύει εξαιρετικά από κοσμικά φαινόμενα· μπλοκάρει τις γ-ακτίνες και δεν επιτρέπει να βλάψουν τη ζωή».
Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η ατμόσφαιρα της Γης μπλοκάρει σχεδόν το 100% της γ-ακτινοβολίας: επιτρέπει να περάσει μόλις 6 × 10⁻²⁹ του αρχικού γ-κύματος — όπως μια πλάκα τούβλου αποκλείει το φως ενός φακού.
Επομένως, οξεία ακτινοβολιακή νόσος από κοσμική ακτινοβολία στη Γη είναι ουσιαστικά αδύνατη.
Το πρόβλημα όμως είναι η χημική επίπτωση στην ατμόσφαιρα:
Ωστόσο, αν και οι άνθρωποι στη Γη προστατεύονται από την ακτινοβολία, η ατμόσφαιρα δεν προστατεύεται το ίδιο.
- Η γ-ακτινοβολία προκαλεί αύξηση των οξειδίων του αζώτου, και το καταστρέφουν: συμβάλλουν στη διάσπαση του όζοντος.
- Το όζον προστατεύει τη ζωή στην επιφάνεια από την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου και, χωρίς αυτό, οι οργανισμοί στην επιφάνεια μπορεί να βρεθούν σε κίνδυνο.
- Οι επιστήμονες θεωρούν ότι στο παρελθόν η μείωση του όζοντος ενδέχεται να είχε οδηγήσει σε μαζικές εξαφανίσεις.
Έτσι, αν —αντίθετα με όσα πιστεύει η σύγχρονη επιστήμη— μια έκρηξη supernova δεν θα προκαλέσει «καύση» της Γης, αλλά θα δημιουργήσει έναν μακρόχρονο περιβαλλοντικό εφιάλτη: η ανθρωπότητα θα αντιμετώπιζε πολύ δύσκολα χρόνια.
Ωστόσο, αυτό δεν θα έμοιαζε με κλασική αποκάλυψη, αλλά μάλλον με μια βαριά οικολογική κρίση.
Άλλωστε, οικολογική κρίση έχει ήδη αρχίσει στον πλανήτη λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας και της κλιματικής αλλαγής, αν και πέρα από την επιστημονική κοινότητα δεν φαίνεται ακόμη να τρομάζει μεγάλο μέρος του πληθυσμού.
Πότε χρειαζόμαστε πραγματικά καταφύγιο;
Για να αποτελέσει μια έκρηξη supernova άμεση απειλή για τη ζωή στη Γη, μια supernova τύπου II με μέγιστη φωτεινότητα ίση με 10⁹ ήλιους θα έπρεπε να συμβεί μέσα στο ηλιακό σύστημα.
Αυτό θα σήμαινε ότι ο Ήλιος θα είχε έναν γιγαντιαίο συνοδό αστέρα, κάτι που —λόγω της μεγάλης του μάζας— θα άλλαζε πλήρως τη δομή και την εξέλιξη ολόκληρου του συστήματος. Πιθανότατα πλανήτες δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν και όσοι σχηματίζονταν θα εκσφενδονίζονταν στο διαστρικό διάστημα λόγω των βαρυτικών διαταραχών.
Μόνο τότε θα υπήρχε άμεση απειλή ζωής — κάτι που δεν μπορεί να συμβεί... ένα τέτοιο σενάριο δεν μπορεί να θεωρηθεί ρεαλιστικό.
Όμως οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia, που μπορούν να φτάσουν φωτεινότητα 100 δισεκατομμυρίων Ήλιων, είναι επικίνδυνες από μεγαλύτερες αποστάσεις.
Για να προκύψει μια Ia έκρηξη χρειάζεται:
- λευκός νάνος που απορροφά ύλη από έναν ερυθρό γίγαντα, ή
- σύγκρουση δύο λευκών νάνων
Δηλαδή:
Για μια τέτοια έκρηξη απαιτείται ένα δυαδικό σύστημα όπου το ένα άστρο είναι λευκός νάνος και το άλλο κόκκινος γίγαντας, από τον οποίο ρέει ύλη προς τον λευκό νάνο.
Κόκκινος γίγαντας είναι το στάδιο στο οποίο θα εξελιχθεί και ο Ήλιος, ενώ οι λευκοί νάνοι είναι πρώην κόκκινοι γίγαντες που έχουν αποβάλει το εξωτερικό τους περίβλημα και πλέον είναι ψυχρά, νεκρά άστρα χωρίς πυρηνικές αντιδράσεις.
Αν αρκετή ύλη περάσει από τον γίγαντα στον λευκό νάνο και η μάζα του ξεπεράσει τα 1,4 ηλιακά μεγέθη (το όριο Chandrasekhar), τότε η πίεση στο εσωτερικό του ενεργοποιεί πυρηνικές αντιδράσεις άνθρακα.
Εναλλακτικά, δύο λευκοί νάνοι μπορούν να συγκρουστούν και να συγχωνευθούν, οδηγώντας στο ίδιο αποτέλεσμα.
Και στις δύο περιπτώσεις, το νεκρό άστρο μετατρέπεται σε μια κολοσσιαία θερμοπυρηνική βόμβα, η οποία το καταστρέφει ολοσχερώς και παράγει μια έκρηξη που παρατηρούμε ως supernova.
Η λαμπρότητά της αυξάνεται αργά, διπλασιαζόμενη κάθε 2–3 ημέρες και φτάνει στην κορύφωση μέσα σε 2–3 εβδομάδες.
Αν μια τέτοια έκρηξη συνέβαινε σε απόσταση 2 ετών φωτός, η Γη θα δεχόταν ακτινοβολία ισχυρότερη από τον Ήλιο:
- ένταση ακτινοβολίας 7 φορές μεγαλύτερη
- θερμοκρασιακή αύξηση δεκάδων βαθμών
- άμεση καταστροφή ζωής
- καταιγίδες, τυφώνες, υπερ-κατακλυσμοί
- ο πολιτισμός θα κατέρρεε
Γιατί...
Μια τέτοια έκρηξη, σε απόσταση μόλις δύο ετών φωτός, θα έλαμπε πολύ πιο έντονα από τον Ήλιο.
Θα θερμάνει τη Γη με ισχύ 8,5 kW/m², ενώ η ηλιακή ακτινοβολία είναι μόλις 1,3 kW/m².
Ένα άστρο επτά φορές λαμπρότερο από τον Ήλιο θα έκαιγε άμεσα το δέρμα — θα ήταν μια πραγματική καταστροφή για τη ζωή και τον πολιτισμό.
Οι θερμοκρασίες ημέρας θα ανέβαιναν κατά δεκάδες βαθμούς, δημιουργώντας άμεσο κίνδυνο για την ανθρώπινη ζωή.
Αν μπορεί κανείς να προστατευτεί από το δυνατό φως, ο καυτός αέρας θα ήταν σχεδόν αδύνατον να αποφευχθεί.
Τα ζώα θα πέθαιναν καθώς κινούνται ή πετούν, και τα φυτά θα ξηραίνονταν και θα καίγονταν.
Και δεν θα τελείωνε εκεί.
Η απότομη θέρμανση θα προκαλούσε ακραία καιρικά φαινόμενα: τυφώνες, ανεμοστρόβιλους, υπερκαταιγίδες.
Η εξάτμιση τεράστιων ποσοτήτων νερού θα οδηγούσε σε συνεχείς καταρρακτώδεις βροχές και πλημμύρες.
Οι σημερινές κλιματικές προσομοιώσεις δεν μπορούν να υπολογίσουν με ακρίβεια τέτοιες αλλαγές — θα εξαρτώνταν και από τη γεωγραφική θέση της έκρηξης.
Όμως είναι σχεδόν βέβαιο ότι στη Γη θα επικρατούσε ένα σκηνικό Αποκάλυψης, ανάλογο με τις μυθολογικές περιγραφές των αρχαίων πολιτισμών.
Η επιβίωση θα ήταν δυνατή μόνο:
σε βαθιές σπηλιές
σε θωρακισμένα καταφύγια
σε πυρηνικά υποβρύχια στα βάθη των ωκεανών, όπου δεν θα τα αγγίζουν θύελλες ή κύματα.
Ωστόσο τα κλιματικά φαινόμενα θα είναι τόσο ακραία και χαοτικά ώστε μακροπρόθεσμα η ανθρωπότητα μπορεί να μην επιβιώσει.
Η ζωή μόνο σε κλειστούς χώρους: τα καταφύγια του Fallout
Για να επιβιώσει ο άνθρωπος σε τέτοιες συνθήκες θα χρειαστεί εντελώς κλειστό περιβάλλον, όπως ένα αντιπυρηνικό καταφύγια.
Στη φαντασία, η σημασία των καταφύγια συχνά υπερτιμάται για την περίπτωση πυρηνικού πολέμου, γιατί είναι αδύνατον να καλυφθεί ολόκληρος ο πλανήτης με πυρηνικές κεφαλές.
Όμως μια τόσο κοντινή supernova όντως θα απαιτούσε προστασία πίσω από θωρακισμένες πόρτες — από τη ζέστη, τις καταιγίδες και τις πλημμύρες.
Μετά από μερικές εβδομάδες, όταν η supernova θα εξασθενούσε, θα εμφανίζονταν νέα προβλήματα...
Μετά την έκρηξη, το πρόβλημα θα ήταν η έλλειψη τροφής σε έναν πλανήτη με κατεστραμμένα οικοσυστήματα.
Το χειρότερο όμως είναι πως δεν μπορούμε να προβλέψουμε πότε θα εκραγεί ένας υπερκαινοφανής Ia.
Μπορεί να συμβεί σε 500.000 χρόνια — ή την άλλη εβδομάδα.
Η ανθρωπότητα, φυσικά, δεν θα πάρει στα σοβαρά μια πιθανή καταστροφή «μέσα στα επόμενα χιλιετίες», που όμως θα απαιτούσε άμεση προετοιμασία.
Γιατί είμαστε τυχεροί
Διότι, στη γειτονιά του Ήλιου:
- δεν υπάρχουν υπερμεγέθεις αστέρες που μπορούν να εκραγούν
- δεν υπάρχουν δυαδικά συστήματα με λευκούς νάνους σε κρίσιμη μάζα
- κανένας γνωστός υποψήφιος υπερκαινοφανής δεν βρίσκεται σε επικίνδυνη απόσταση
Η Γη κατοικεί σε ένα από τα πιο ασφαλή σημεία του Γαλαξία.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών