Eine Illustration einer Supernova, die einen nahen Gesteinsplaneten zerstört (Bildnachweis: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)
Wenn der helle Stern Beteigeuze explodiert, wird dies ein beeindruckender Anblick sein. Die Sternenexplosion, eine so genannte Supernova, wird heller sein als jeder Planet und fast so hell wie der Vollmond. Sie wird tagsüber sichtbar sein, und man könnte in ihrem Licht um Mitternacht ein Buch lesen. Sie wird einige Monate andauern, bevor sie, wie alle Supernovas, wieder verblasst.
Aber er wird nicht gefährlich sein. Dazu müsste er viel, viel näher sein; Beteigeuze ist etwa 650 Lichtjahre entfernt. Gibt es also Sterne, die eine Bedrohung für uns darstellen?
Um abzuschätzen, wie nah eine Supernova sein müsste, um der Erde ernsthaften Schaden zuzufügen, müssen wir uns die Zerstörungskraft einer Supernova ansehen.
Zunächst einmal ist da die Schockwelle der Explosion selbst. Aber glauben Sie mir: Wenn Sie nahe genug an einer Supernova sind, um sich über die Schockwelle Sorgen zu machen, dann sind Sie nahe genug an dem Stern vor der Supernova, um bereits eine tödliche Strahlendosis abbekommen zu haben, und Sie hätten schon vor langer Zeit wegziehen müssen.
Als Nächstes kommt das sichtbare Licht. Es mag zwar beeindruckend sein und zur Erblindung führen, aber es wird nicht dazu beitragen, unseren Planeten zu schädigen.
Der größte Teil der von einer Supernova ausgestrahlten Energie liegt in Form von Neutrinos vor, geisterhaften Teilchen, die kaum mit Materie in Kontakt kommen. Tatsächlich durchqueren gerade Billionen von Neutrinos deinen Körper, und ich wette, du hast sie nicht einmal bemerkt. Selbst wenn Sie also eine Supernova mit Neutrinos ins Gesicht bekämen, würde Sie das nicht stören.
Aber was ist mit anderen Wellenlängen des Lichts, wie Röntgen- und Gammastrahlung? Die gute Nachricht ist, dass Supernovas in der Regel keine großen Mengen an hochenergetischer Strahlung erzeugen. Die schlechte Nachricht ist jedoch, dass dies nur in einem relativen Sinne gilt. Auf einer vernünftigen absoluten Skala – z. B. wie viele Gammastrahlen die Atmosphäre durchdringen – ist es immer noch eine Menge hochenergetischer Strahlung.
Und schließlich gibt es noch die kosmische Strahlung, Teilchen, die fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Supernovas sind in der Lage, große Mengen an kosmischer Strahlung zu erzeugen, die großen Schaden anrichten können.
Inhaltsübersicht
Strahlradius
Was macht all diese Röntgen-, Gamma- und kosmischen Strahlen so schädlich für die Erde? Diese Strahlungsarten sind so energiereich, dass sie molekularen Stickstoff und Sauerstoff zerreißen können. Diese Elemente schweben in der Erdatmosphäre lieber als Moleküle herum. Sobald sie jedoch auseinandergebrochen sind, rekombinieren sie auf interessante und faszinierende Weise – zum Beispiel bilden sie verschiedene Stickstoffoxide, einschließlich Distickstoffoxid, auch bekannt als Lachgas, was zu einem Abbau der Ozonschicht führt.
Ohne Ozonschicht ist die Erde anfällig für die ultraviolette Strahlung der Sonne. Das bedeutet nicht nur eine schnellere Bräunung, schnellere Verbrennungen und höhere Hautkrebsraten. Photosynthetische Mikroorganismen, wie Algen, werden anfällig. Im Grunde genommen werden sie gekocht und sterben. Und da sie die unterste Schicht der Nahrungskette bilden, bricht das gesamte Ökosystem zusammen und es kommt zu einem Massenaussterben.
Bei den Supernovas, die in unserer Galaxie häufig vorkommen, müsste sich ein sterbender Stern in einem Umkreis von etwa 25 bis 30 Lichtjahren von der Erde befinden, um mindestens die Hälfte der Ozonschicht zu entfernen, was ausreichen würde, um all die oben genannten schlimmen Dinge auszulösen.
Und hier ist eine gute Nachricht, damit Sie nachts besser schlafen können: Es gibt keine bekannten Supernova-Kandidaten im Umkreis von 30 Lichtjahren um die Erde. Der nächstgelegene Kandidat, Spica, ist etwa 250 Lichtjahre entfernt, und es gibt keine Sterne, die zu Supernova-Kandidaten werden und sich zu ihren Lebzeiten der Erde in einem Umkreis von 30 Lichtjahren nähern. In dieser Hinsicht sind wir also sicher, zumindest im Moment.
Auf längeren Zeitskalen werden die Dinge jedoch interessanter, wie es bei Wesenheiten der Fall ist, die existenzielle Risiken für ganze Biosphären darstellen.
Einer der lustigen Aspekte ist, dass unser Sonnensystem gerade in den Orion-Spiralarm der Milchstraße eintritt, und Spiralarme sind für ihre fortgeschrittene Sternentstehungsrate bekannt (daher stechen sie auf Bildern oft hervor). Höhere Sternentstehungsraten bedeuten aber auch höhere Raten von Sterntod – und damit eine überdurchschnittlich hohe Wahrscheinlichkeit, dass wir uns in den 10 Millionen Jahren, die wir für die Durchquerung des Arms brauchen werden, zu nahe kommen.
Wenn man all diese Faktoren berücksichtigt, kommt man auf Schätzungen, wonach es alle paar Milliarden Jahre zu einer potenziell tödlichen Begegnung mit einer Supernova kommt.
Einige Astronomen glauben, dass eine nahe Supernova vor 360 Millionen Jahren ein Massenaussterben verursachte, das 75 % aller Arten auslöschte.
Don’t sleep on it
Aber es gibt einen kleinen Vorbehalt: Diese Analyse gilt nur für typische, alltägliche Supernovas. Es gibt auch einen Sonderfall, bei dem der sterbende Stern von einer dicken Staubschicht umhüllt ist. Wenn die Schockwelle der Supernova auf diesen Staub trifft, setzt sie eine Flut von Röntgenstrahlen frei, gefolgt von einer Explosion kosmischer Strahlung Jahrhunderte später. Das ist ein böser Doppelschlag: Die Röntgenstrahlen können sich über 150 Lichtjahre weit ausbreiten und eine Planetenatmosphäre schwächen, und ein paar hundert Jahre später erledigen die kosmischen Strahlen die Arbeit.
Und dann gibt es noch Supernovas vom Typ Ia, die ausgelöst werden, wenn Weiße Zwerge – die superdichten Überreste von Sternen mit geringer oder mittlerer Masse wie der Sonne – Material von einem sie umkreisenden Begleiter ansammeln. Weiße Zwerge sind jedoch in der Regel klein und lichtschwach – sie sind also viel schwerer zu entdecken, und ihre endgültige Entwicklung hin zu einer Supernova ist viel zufälliger. An einem Tag hängen sie nur herum, und am nächsten Tag verwandeln sie sich in ein nukleares Inferno.
Dankenswerterweise ist der nächstgelegene Kandidat der binäre Weiße Zwerg IK Pegasi, der sich in sicherer Entfernung von etwa 150 Lichtjahren befindet.
Bevor man sich jedoch zu sehr freut, sollte man über Gammastrahlenausbrüche Bescheid wissen, die bei der Verschmelzung von Neutronensternen und Hypernovae entstehen. Sie sind viel gefährlicher, weil sie unglaublich stark sind und ihre explosive Energie in engen Strahlen gebündelt wird, die über 10.000 Lichtjahre weit durch eine Galaxie dringen können. Da Gammastrahlenausbrüche viel weiter entfernt sind als Supernovae, sind sie schwieriger vorherzusagen und zu planen.
Paul M. Sutter ist Astrophysiker an der SUNY Stony Brook und dem Flatiron Institute in New York City. Paul promovierte 2011 in Physik an der University of Illinois in Urbana-Champaign und verbrachte drei Jahre am Pariser Institut für Astrophysik, gefolgt von einem Forschungsstipendium in Triest, Italien. Seine Forschung konzentriert sich auf viele verschiedene Themen, von den leersten Regionen des Universums über die frühesten Momente des Urknalls bis hin zur Suche nach den ersten Sternen. Als "Agent zu den Sternen" engagiert sich Paul seit mehreren Jahren leidenschaftlich für die Öffentlichkeitsarbeit im Bereich der Wissenschaft. Er ist Gastgeber des beliebten \"Ask a Spaceman!\"-Podcasts, Autor von \"Your Place in the Universe\" und \"How to Die in Space\" und tritt häufig im Fernsehen auf - unter anderem im Weather Channel, für den er als offizieller Weltraumspezialist arbeitet.
</p><div id=)
