Supernova kleurde de nacht blauw

Twee keer ontplofte een ster relatief dicht bij de aarde. Dat versnelde hier de evolutie. Mogelijk leidde het ook tot ijstijden.

Het effect van een supernova – een exploderende ster – op slechts honderden lichtjaren van de aarde is groter dan tot nu toe werd aangenomen. Dat blijkt uit onderzoek dat maandag in The Astrophysical Journal Letters is gepubliceerd.

In april van dit jaar maakten wetenschappers via Nature bekend dat zij sterke aanwijzingen hadden gevonden voor (minstens) twee prehistorische supernova-explosies op 300 lichtjaar van de aarde. Dat werd afgeleid uit de aanwezigheid van radioactief ijzer in de oceaanbodem, dat daar ongeveer 7,5 en 2,6 miljoen jaar geleden is gedeponeerd. Kosmisch gezien is 300 lichtjaar dichtbij.

Een onderzoeksteam onder leiding van Brian Thomas (Washburn University, Kansas) heeft nu berekend welke uitwerking zo’n nabije supernova-explosie op de aarde zou kunnen hebben. De precieze omvang van de effecten is nog onzeker, maar verwaarloosbaar is hij niet.

Bij een supernova-explosie komen onder meer licht, ultraviolette straling en zogeheten kosmische straling vrij. De gevolgen van de eerste twee zijn beperkt. De harde uv-straling van een supernova op 300 lichtjaar strandt in de aardatmosfeer. Wel veroorzaakt zijn licht een blauwe nachtelijke gloed, die enkele weken kan aanhouden.

Groter is de impact van de kosmische straling: de ‘deeltjesregen’ die door de supernova wordt uitgestoten. De berekeningen laten zien dat zeer energierijke kosmische straling, die doorgaans vrij schaars is, gedurende ruwweg 500 jaar honderden keren sterker moet zijn geweest dan normaal. Dit soort hoogenergetische kosmische straling heeft een sterk ioniserende werking die zich uitstrekt tot aan het aardoppervlak. Dat wil zeggen dat atomen in de atmosfeer elektronen kwijtraken – iets wat normaal gesproken alleen hoog in de atmosfeer gebeurt.

Computerberekeningen geven aan dat dit tot een toename van het aantal blikseminslagen leidt, en zelfs van invloed kan zijn op de wolkenvorming. Het is verleidelijk om deze effecten in verband te brengen met de reeks ijstijden die 2,6 miljoen jaar geleden op gang kwam, maar de wetenschappers houden zich op de vlakte: daarvoor is meer onderzoek nodig.

Verder veroorzaakt kosmische straling die de aardatmosfeer binnendringt secundaire regens van onder meer muonen. Deze energierijke deeltjes dringen honderden meters diep de bodem in en kunnen de oceanen zelfs tot een diepte van een kilometer onveilig maken. Desastreuze gevolgen zal dat niet hebben gehad, maar organismen kregen wel langdurig met verhoogde stralingsniveaus te maken. De extra stralingsbelasting is die van één CT-scan per jaar. Volgens de onderzoekers is het aannemelijk dat dit het risico op kanker verhoogt en tot versnelde mutaties leidt, vooral bij grote organismen.