23 de julio de 2010
NASA/ CXC/ M Weiss
Una explosión cósmica de rayos gamma que golpee a la Tierra podría ser perjudicial para el plancton del océano a profundidades de hasta 75 metros, según un equipo de investigadores cubanos. Estos organismos representan hasta el 40% de la fotosíntesis de los océanos, por lo que tal acontecimiento podría tener un grave impacto sobre los niveles de dióxido de carbono de la Tierra.
Los estallidos de rayos gamma (GRBs) son los eventos electromagnéticos más luminosos conocidos que se producen en el Universo, liberando hasta 10^44 J de energía de rayos gamma en un haz estrecho en varios segundos. Los hay de dos tipos, largos y cortos, siendo los primeros los más comunes y se cree que son causados por el colapso del núcleo de una supernova. Hasta la fecha, los GRBs observados lo han sido en galaxias distantes y no en nuestra propia Vía Láctea. Sin embargo, algunos investigadores creen que un GRB fue el responsable de la extinción masiva del Ordovícico, hace aproximadamente 450 millones de años.
Con esto en mente, un equipo de biólogos y físicos de la Universidad Central de Las Villas, en Santa Clara, Cuba, ha modelado lo que podría suceder si un GRB cercano – unos 6000 años luz de distancia – impactase la Tierra hoy. “Nuestro deseo era vincular la astrofísica con la ciencias ambientales, lo que es un área inexplorada. Queríamos saber cómo podrían afectar las explosiones estelares, a la evolución de la vida en la Tierra”, dijo el físico Rolando Cárdenas.
Electrones destripadores
El peligro para la vida del plancton en los océanos no serían los propios rayos gamma sino los destellos de radiación ultravioleta (UV) causada por la interacción de los rayos gamma con la atmósfera. La llegada inicial de rayos gamma de la GRB puede extraer electrones de las moléculas de gas. Estos electrones entonces pueden excitar otras moléculas y crear una emisión de energía UV. Según Cárdenas, entre el 1 y el 10% de la energía de rayos gamma incidente llega al suelo en forma de luz ultravioleta y tiene el potencial de dañar el plancton. El resto viene en forma de luz visible o infrarroja, que es menos peligrosa para la vida.
Con el fin de modelar el efecto de esta radiación UV, el equipo examinó el albedo típico de los océanos de la Tierra con el fin de calcular el espectro de UV a diferentes profundidades. También tuvo en cuenta la calidad óptica del agua porque no todos los océanos tienen la misma claridad. Combinando éstos con algunos otros factores se encontraron con que un rayo UV puede penetrar hasta 75 m en el agua clara, dañando una enzima crucial necesaria para la fotosíntesis y provocando, además, que el plancton dedique la energía de la fotosíntesis a la reparación del ADN dañado.
Esta supresión de la capacidad de fotosíntesis del plancton podría tener un efecto profundo en el clima de la Tierra. El dióxido de carbono se consume en gran cantidad por parte de una sola especie del plancton oceánico: Prochlorococcus marinus, que representa el 20% de toda la fotosíntesis de la biosfera. El plancton es también el primer eslabón de muchas cadenas alimentarias oceánicas y su desaparición a manos de una GRB afectaría a toda la cadena alimentaria.
Eventos raros en las galaxias ricas en metales
Sin embargo, los GRBs son raros en las galaxias como la Vía Láctea. “La explicación más probable es que la Vía Láctea es más rica en metales – con muchos elementos más pesados que el helio – y las GRBs se producen menos en ambientes ricos en metales”, explica Andrew Levan, investigador de GRBs en la Universidad de Warwick, Reino Unido. A pesar de esta rareza, el impacto de un GRB en la Tierra no es una exageración. “Es probable que suceda alrededor de un GRB cada 10 millones de años, más o menos, en nuestra galaxia. Para afectar a la Tierra tendría que estar alineado con nosotros y no demasiado lejos. Sin embargo, es posible que a lo largo de sus más de 4500 millones de años de historia, la Tierra podría haber sido afectada por un GRB “, añadió Levan.
Los resultados han sido aceptados para publicación en Astrophysics and Space Science.
Más información en:
http://physicsworld.com/
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Etiquetas: GRB, rayos gamma, vida
