Ein Bild von Cassiopeia A (Cas A), dem Überrest eines massereichen Sterns, der vor etwa 300 Jahren explodierte. Eine neue Studie legt nahe, dass das Sterben nahegelegener massereicher Sterne eine bedeutende Rolle bei der Auslösung von mindestens zwei Massenaussterbeereignissen in der Erdgeschichte gespielt haben könnte. (Bildnachweis: NASA/CXC/SAO)
Neue Forschungen deuten darauf hin, dass die explosiven Supernova-Tode naher massereicher Sterne eine bedeutende Rolle bei der Auslösung von mindestens zwei Massenaussterbeereignissen in der Erdgeschichte gespielt haben könnten.
Ein Team von Astronomen hat herausgefunden, dass Supernovae, die zu den energiereichsten Phänomenen im Universum zählen, in einer Entfernung von bis zu 60 Lichtjahren zur Erde die schützende Ozonschicht unseres Planeten zerstören könnten. Dies würde das Leben auf der Erde der schädlichen ultravioletten Strahlung der Sonne aussetzen.
„Eine etwas weiter entfernte Supernova könnte immer noch erhebliche Verluste an Menschenleben verursachen, aber in dieser Entfernung wäre sie erschreckend“, erklärte Nick Wright, Mitautor der Studie und Professor für Astrophysik an der Keele University in England, per E-Mail.
Wright und sein Team nutzten Daten über die Positionen von Sternen, die vom inzwischen außer Dienst gestellten Gaia-Satelliten gesammelt wurden, um eine virtuelle Zählung von mehr als 24.000 der hellsten Sterne im Universum durchzuführen. Sie konzentrierten sich dabei auf Sterne, die sich innerhalb von 3.260 Lichtjahren um die Sonne befinden, um neue Gruppen junger, massereicher Sterne zu identifizieren und die nahegelegene Sternentstehungsgeschichte zu rekonstruieren.
„Erst als wir die Arbeit abgeschlossen hatten, merkten wir, dass wir die Probe auch nutzen konnten, um die Supernova-Rate zu schätzen“, sagte Wright. „Als wir das getan hatten, stellten wir fest, dass sie den ungeklärten Massenaussterbeereignissen auf der Erde sehr nahe kam!“
Wright und sein Team stellten fest, dass die Zeitpunkte von Supernovae in der Nähe der Erde mit zwei bedeutenden Massenaussterbeereignissen auf unserem Planeten übereinstimmten: dem späten Devon, einer Reihe von Massenaussterbeereignissen, die vor 372 Millionen Jahren stattfanden, und dem Ordovizium, das vor 445 Millionen Jahren auftrat und das erste der fünf großen Massenaussterbeereignisse in der Geschichte unseres Planeten war.
75 % aller Arten, insbesondere die in den alten Meeren und Seen vorkommenden Fischarten, wurden ausgelöscht. Beim Ordovizium-Ereignis verschwanden etwa 85 % der marinen Arten.
„Es hat mich überrascht, dass die beiden Raten so ähnlich waren, was uns dazu veranlasst hat, dies hervorzuheben“, sagte Wright.
Ein Bild von Cassiopeia A (Cas A), dem Überrest eines massereichen Sterns, der vor etwa 300 Jahren explodierte. Eine neue Studie legt nahe, dass das Sterben naher massereicher Sterne eine bedeutende Rolle bei der Auslösung von mindestens zwei Massenaussterbeereignissen in der Erdgeschichte gespielt haben könnte. (Bildnachweis: NASA/CXC/SAO)
Frühere Forschungen haben Hinweise auf einen Zustrom des radioaktiven Isotops Eisen-60 in kosmischem Staub gefunden, der aus dem antarktischen Schnee und von der Mondoberfläche gesammelt wurde. Dieser Zustrom lässt sich nur auf interstellare Quellen wie Supernovae zurückführen. Verschiedene Studien haben diesen Fluss mit der Abnahme der Ozonschicht der Erde in Verbindung gebracht, die durch kosmische Strahlung verursacht wird, die bei den explosiven Toden von Sternen auf unseren Planeten niedergeht.
„Supernovae erzeugen einen sehr hohen Fluss an hochenergetischer Strahlung. Wenn diese die Erde erreicht, könnte sie erhebliche Zerstörungen verursachen, einschließlich der Zerstörung der Ozonmoleküle, aus denen die Ozonschicht besteht,“ erklärte Wright.
Diese Ozonabnahme wird als mögliche Ursache für mindestens ein großes Massensterben von Meeressäugern, Seevögeln, Schildkröten und Haien angesehen, das vor etwa 2,6 Millionen Jahren stattfand. Die genauen Gründe für die Massenaussterben im Devon und Ordovizium sind noch nicht vollständig geklärt. Allerdings wird auch bei diesen Ereignissen ein Zusammenhang mit der damaligen Schwächung der Ozonschicht vermutet.
Ein Bild von Cassiopeia A (Cas A), dem Überrest eines massereichen Sterns, der vor etwa 300 Jahren explodierte. Eine neue Studie legt nahe, dass das Sterben naher massereicher Sterne eine bedeutende Rolle bei der Auslösung von mindestens zwei Massenaussterbeereignissen in der Erdgeschichte gespielt haben könnte. (Bildnachweis: NASA/CXC/SAO)
Die Simulationen der neuen Studie ergaben, dass in Galaxien wie der Milchstraße etwa ein bis zwei Supernovae pro Jahrhundert auftreten.
Innerhalb von 60 Lichtjahren von der Erde – der typischen Entfernung, in der eine Supernova potenziell katastrophale Zerstörungen für das Leben auf der Erde verursachen könnte – lag die Rate der Supernovae bei 2 bis 2,5 pro Milliarde Jahre. Diese Schätzung stimmt gut mit der Anzahl unerklärter Massenaussterbeereignisse auf der Erde überein, insbesondere dem Devon- und dem Ordovizium-Aussterben, die beide innerhalb der letzten Milliarde Jahre stattfanden. Dies legt nahe, dass nahegelegene Supernovae möglicherweise zu diesen Ereignissen beigetragen haben könnten, so die Studie.
„Es ist erwähnenswert, dass wir keinen Beweis dafür haben, dass diese Aussterbeereignisse definitiv durch Supernovae verursacht wurden. Es passt lediglich zeitlich zusammen, was es sehr plausibel erscheinen lässt,“ sagte Wright.
Diese Erkenntnisse sind „ein großartiges Beispiel dafür, wie massereiche Sterne sowohl als Schöpfer als auch als Zerstörer des Lebens wirken können“, sagte Alexis Quintana von der Universität Alicante in Spanien, der die neue Studie leitete, in einer Stellungnahme.
„Supernova-Explosionen bringen schwere chemische Elemente in das interstellare Medium, die dann zur Bildung neuer Sterne und Planeten genutzt werden“, sagte sie. „Aber wenn ein Planet, einschließlich der Erde, zu nahe an einem solchen Ereignis liegt, kann dies verheerende Auswirkungen haben.“
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden am Dienstag, den 18. März, in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
