Explosão no espaço pode ter desencadeado extinção na Terra

2005-04-13

Em cima: Concepção artística - raios gama, provenientes de uma explosão estelar a 6000 anos-luz da Terra, atingindo a sua atmosfera (a bolha em expansão é representada a azul, mas os raios gama são invisíveis). Os raios gama produzem alterações na atmosfera que reduzem a camada de ozono e criam uma neblina castanha de NO2. Crédito: NASA. Em baixo: A vermelho, nesta imagem da superfície terrestre, algumas das zonas onde o ADN seria mais afectado, se uma forte fulguração de raios gama atingisse o nosso planeta. Crédito: NASA/Univ. do Kansas.
Uma equipa de cientistas da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
e da Universidade do Kansas realizou um trabalho de investigação sobre a possibilidade de ter sido uma fulguração
fulguração
Uma fulguração é uma libertação de energia de forma explosiva da qual resulta um aumento rápido do brilho do astro no qual ocorre. São exemplo deste tipo de fenómenos as fulgurações solares, associadas às manchas solares, bem como as fulgurações de raios-X, que ocorrem em estrelas de neutrões, e de raios gama, que se sabe estarem relacionadas com as explosões de supernova.
de raios gama
raios gama
Os raios gama são a componente mais energética e mais penetrante de toda a radiação electromagnética. Os fotões gama possuem energias elevadíssimas, tipicamente superiores a 10 keV, às quais correspondem comprimentos de onda inferiores a umas décimas do Ångstrom. Este tipo de radiação é, por exemplo, emitido espontaneamente por núcleos atómicos de algumas substâncias radioactivas.
, com origem numa explosão estelar, a responsável por desencadear a extinção em massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
ocorrida na Terra há centenas de milhões de anos. Na falta de dados concretos que provem esta hipótese, os investigadores basearam o seu trabalho em modelos atmosféricos.

Os cientistas calcularam que a radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
gama emitida por uma explosão estelar, que ocorresse a 6000 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
da Terra, se atingisse o nosso planeta
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
durante apenas dez segundos, seria capaz de reduzir para metade a camada de ozono
camada de ozono
A camada de ozono é uma camada com cerca de 20 km, que se situa na parte inferior da estratosfera terrestre (entre os 10 e os 50 km acima da superfície), e caracteriza-se por uma grande concentração de ozono (a molécula O3). Em circunstâncias normais, a camada de ozono é mais espessa nos pólos do que no equador, e mais espessa no Inverno do que na Primavera. É a camada responsável pela absorção de radiação ultravioleta.
que o protege. A recuperação poderia durar, pelo menos, cinco anos. Com a camada de ozono danificada, a radiação ultravioleta
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
emitida pelo Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
seria capaz de destruir grande parte da vida existente na Terra e nas camadas superficiais dos oceanos e dos lagos, quebrando assim a cadeia alimentar. Não se sabe exactamente quando poderá ter ocorrido um evento deste tipo, mas a equipa tem a certeza de que ele ocorreu e que deixou as suas marcas.

As fulgurações de raios gama
fulguração de raios gama
Uma fulguração de raios gama é uma potentíssima explosão, com consequente libertação de fotões gama, que ocorre em direcções aleatórias no céu. Descobertas acidentalmente nos anos 1960, sabe-se que algumas delas estão associadas a um tipo particular de supernovas, as explosões que marcam o fim da vida de uma estrela de massa elevada.
são as explosões mais poderosas que se conhecem. A maior parte tem origem em galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
distantes e uma grande percentagem ocorre em estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
com massa 15 vezes superior à do Sol. A fulguração dá origem a dois jactos de raios gama que irrompem para o espaço em direcções opostas. Na Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
, as fulgurações de raios gama são acontecimentos raros, mas os cientistas estimam que, no último milhar de milhão de anos, terá ocorrido pelo menos uma fulguração deste tipo capaz de atingir a Terra. A vida no nosso planeta apareceu há pelo menos 3,5 milhares de milhões de anos e, sendo assim, terá sido afectada.

A pesquisa, realizada com o apoio da NASA, representa uma análise completa da hipótese de “extinção em massa” que foi levantada pelos membros desta equipa, em Setembro de 2003. Segundo Brian Thomas, doutorando da Universidade do Kansas e principal autor do artigo que apresenta estes resultados, publicado no Astrophysical Journal Letters, terá sido uma fulguração de raios gama a responsável pela extinção ocorrida no Período Ordoviciano, há 450 milhões de anos, matando 60% dos invertebrados marinhos. Nessa época a vida estava largamente confinada aos oceanos, embora haja indicações da existência de algumas plantas terrestres primitivas. Esta hipótese foi pela primeira vez defendida por Bruce Lieberman, um paleontologista da Universidade do Kansas. Em geral, considera-se que a extinção no Período Ordoviciano (ocorrida 200 milhões de anos antes da dos dinossauros) foi devida a um período glaciário. No entanto, uma fulguração de raios gama pode ter causado prematuramente a morte brusca das espécies e depois ter desencadeado a queda significativa das temperaturas à superfície da Terra.

No seu trabalho, a equipa utilizou modelos computacionais detalhados para calcular os efeitos, na nossa atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
, de fulgurações de raios gama próximas e também quais as consequências para a vida. Os raios gama podem dividir o azoto molecular (N2) em átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
de azoto, que reagem com o oxigénio molecular (O2), para formar óxido de azoto (NO). O óxido de azoto destrói o ozono (O3) e produz dióxido de azoto (NO2), que por sua vez reage com os átomos de oxigénio para voltar a formar óxido de azoto. Mais óxido de azoto significa mais destruição de ozono e, desta forma, a camada de ozono é destruída em poucas semanas. Ao fim de cinco anos, 10% da camada ainda se encontrará destruída.

A equipa calculou em seguida o efeito da radiação ultravioleta sobre a vida. As criaturas que vivem nas águas profundas estariam protegidas, mas o plâncton e toda a vida existente nas proximidades da superfície não sobreviveria, e o plâncton é o alicerce da cadeia alimentar marinha.

A frequência
frequência
Num fenómeno periódico, a frequência é o número de ciclos por unidade de tempo.
das fulgurações de raios gama a nível local é ainda uma variável desconhecida. As fulgurações que são hoje detectadas tiveram origem em locais distantes, há milhares de milhões de anos, antes da Terra se ter formado. Entre os milhares de milhões de estrelas que formam a nossa galáxia, existe uma boa probabilidade de uma estrela de massa muito elevada, relativamente próxima, ter explodido e emitido raios gama na nossa direcção. A missão Swift
Swift Gamma-ray Burst Explorer
O observatório espacial Swift é uma missão da NASA em colaboração com outros países, lançada em Novembro de 2004 e com uma duração prevista de 2 anos. O objectivo é estudar as fulgurações de raios gama em vários comprimentos de onda. Para tal, conta com três instrumentos: o Burst Alert Telescope (BAT), que monitoriza o céu em raios gama à procura das fulgurações, o telescópio de raios-X XRT e o telescópio óptico e ultravioleta UVOT.
, lançada em Novembro de 2004, irá ajudar a determinar a frequência das fulgurações recentes.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/gammaray_extinction.html