Supernovas podem ter causado duas extinções em massa na Terra, diz estudo

Supernovas violentas podem ter causado duas das maiores extinções em massa da Terra que nunca foram completamente explicadas, segundo uma teoria apresentada em nova pesquisa.

Durante os estágios finais da vida de uma estrela gigantesca, sua agonia culmina em uma poderosa explosão termonuclear — uma supernova — que tipicamente destrói o objeto celeste, liberando material e radiação.

Uma equipe de pesquisadores relacionou explosões estelares próximas a pelo menos uma, possivelmente duas, extinções em massa após calcular a taxa de supernovas das estrelas mais próximas ao sol — dentro de 65 anos-luz — no último 1 bilhão de anos.

O trabalho fez parte de um levantamento mais amplo na Via Láctea de raras e massivas estrelas do tipo O e B, que são relativamente de vida curta, usando dados do telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Europeia.

Os cálculos sugeriram que 2,5 supernovas podem afetar a Terra de alguma forma a cada 1 bilhão de anos, equivalendo a uma ou duas nos últimos 500 milhões de anos durante os quais a vida evoluiu no planeta.

A taxa é menor do que se pensava anteriormente, disse Nick Wright, coautor do estudo publicado terça-feira (18) na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Essa constatação levou Wright e seus coautores a conectar o fenômeno cósmico com extinções em massa na Terra. Eventos cataclísmicos ocorreram cinco vezes nos últimos 500 milhões de anos, eliminando a maioria das espécies da água e da terra em um intervalo geológico relativamente curto.

“É muito mais plausível pensar que isso poderia ser um efeito que poderia afetar eventos de extinção”, disse Wright, professor de física e astrofísica e Ernest Rutherford Fellow na Universidade de Keele no Reino Unido.

As descobertas destacam como estrelas colossais podem tanto criar quanto destruir a vida, disse o autor principal do estudo, Alexis Quintana.

“Explosões de supernova trazem elementos químicos pesados para o meio interestelar, que são então usados para formar novas estrelas e planetas”, disse Quintana, ex-pesquisador de pós-doutorado em Keele e atualmente na Universidade de Alicante, na Espanha, em um comunicado. “Mas se um planeta — incluindo a Terra — estiver localizado muito próximo a esse tipo de evento, isso pode ter efeitos devastadores.”

No estudo, os pesquisadores não forneceram evidências de que uma supernova causou extinções em massa. Em vez disso, a equipe levantou a hipótese de que uma explosão estelar pode ter sido um fator potencial no evento de extinção do Devoniano Tardio há 372 milhões de anos e outro no final do Ordoviciano Tardio há 445 milhões de anos. A equipe sugeriu que uma supernova pode ter destruído a camada de ozônio que protege a Terra da radiação prejudicial, resultando em uma cadeia de eventos que poderia causar uma extinção em massa.

Durante a era geológica Devoniana, a vida prosperou na terra pela primeira vez, mas as primeiras plantas terrestres e animais fazendo a transição da água para a terra foram eliminados, junto com peixes blindados e outras espécies marinhas. Uma mudança cataclísmica no final do Ordoviciano levou ao desaparecimento de cerca de 85% das espécies em uma época em que a vida estava principalmente limitada aos mares.

“Sua ligação com essas extinções em massa, especialmente o Ordoviciano Tardio, é porque uma consequência sugerida de tal explosão próxima à Terra seria a glaciação, que sabemos que aconteceu então. Então, é uma hipótese em aberto, mas faltam evidências”, disse Mike Benton, professor de paleontologia de vertebrados da Universidade de Bristol, no Reino Unido, que não esteve envolvido na pesquisa.

“Gostaria de ver uma calibração de tais eventos históricos para mostrar que um realmente ocorreu ao mesmo tempo que a extinção em massa em questão — temos esses eventos geológicos razoavelmente bem datados, mas precisamos de alguma forma de datar explosões de supernovas do passado profundo”, disse Benton por e-mail. Ele é o autor de “Extinctions: How Life Survives, Adapts and Evolves”.

Paul Wignall, professor de paleoambientes da Universidade de Leeds, no Reino Unido, chamou a pesquisa de interessante e disse que não era a primeira vez que o conceito de uma extinção provocada por supernova surgiu. O que é necessário, disse ele, é evidência tangível de que as extinções coincidiram com supernovas.

“Isso poderia vir dos elementos exóticos originados da explosão e presentes em quantidades mínimas no registro sedimentar.”

Eventos celestiais provocaram pelo menos uma extinção em massa, de acordo com evidências científicas. Um asteroide do tamanho de uma cidade atingiu a Terra na costa do que hoje é o México em um fatídico dia há 66 milhões de anos, condenando os dinossauros e muitas outras espécies à extinção.

Pesquisadores identificaram pela primeira vez a causa da extinção do final do Cretáceo pela descoberta da “anomalia do irídio” — uma camada de rocha sedimentar de 1 centímetro de espessura rica em irídio, um elemento raro na superfície da Terra, mas comum em meteoritos. Um estudo descrevendo a descoberta foi publicado em junho de 1980.

Inicialmente recebida com ceticismo, a anomalia do irídio acabou sendo encontrada em cada vez mais lugares ao redor do mundo. Uma década depois, pesquisadores identificaram uma cratera de 200 quilômetros de largura na costa da Península de Yucatán, no México.

“Foi o enriquecimento de irídio nos sedimentos da fronteira Cretáceo/Paleogeno que foi a “prova cabal” altamente convincente para a extinção dos dinossauros quando a ideia foi publicada pela primeira vez em 1980. A teoria da supernova precisa de seu equivalente ao irídio, talvez ferro-60 ou plutônio?” disse Wignall por e-mail, referindo-se a elementos que poderiam ser um marcador de uma supernova.

O ferro-60 é uma variante radioativa do ferro que não é abundante na Terra, mas é produzido em grandes quantidades em explosões de supernovas. Wright também disse que pode ser possível medir a depleção de ozônio em rochas e sedimentos.

Estudos recentes sobre eventos de extinção em massa mostraram que geralmente foi uma série de eventos consequenciais, frequentemente desencadeados por erupções vulcânicas em larga escala, que foram progressivamente piorando, acrescentou Wignall.

“É difícil ver como uma supernova se encaixaria em tal cenário”, disse ele. “No início, antes das coisas ficarem muito ruins ou no pico quando as coisas já estavam erradas?”

Wright disse que o objetivo do trabalho de sua equipe era chamar a atenção para a nova escala temporal de supernova que os pesquisadores haviam identificado. “Acho que haverá muitas pessoas que dirão, com razão, que não sabemos o que causou esses eventos de extinção. E então pode haver alguns que digam que estamos especulando demais. O que queremos apenas é chamar a atenção para os números.”