Dünya'ya yakın süpernova

Dünya'ya yakın süpernova, Dünya'ya yakın (kabaca 100 ışık yılı uzaklıkta) bir yıldızın patlaması ile oluşan süpernovalardır. Biyosferde fark edilebilir etkiler yaratır.

Ortalama her 240 milyon yılda bir Dünya'nın 10 Parsek (~33 ışık yılı) civarında bir süpernova patlaması meydana gelir. Bu patlamaların büyük çoğunluğundan Gama ışınlarıları sorumludur. Dünya'daki duruma bakıldığında, Gama Işınları atmosfer yükseklerinde kimyasal tepkimeler başlattığı görülür ve bu tepkimeler; moleküler haldeki azotu Azot Oksit'e dönüştürür. Bu durum ozon tabakası'nın tükenmesine yol açabilir. Bunun sonucunda gezegenin atmosferine kozmik radyasyon geçebilir. Fitoplankton ve resif komuniteleri de bundan etkilendiği görülebilen bir olaydır. Bu da aşamalı bir şekilde besin zincirini etkiler.^[2][3]

Dünya'ya zararı olacağı düşünülen yüksek etkili Tip II süpernova gibi süpernovalar, risk adaylarıdır . Birkaç yüz ışık yılı civardaki bazı önemli yıldızların gelecek milyon yıl içinde Süpernova'ya dönüşme olasılığı çok yüksektir. Bu tür yıldızlara verilebilecek bir örnek Dünya'dan 640 milyon ışık yılı uzaklıktaki Betelgeuse adındaki [[kırmızı süperdev]]'dir.^[4] Bu tip "olası" süpernovaların Dünya'ya ve canlılığa görülen büyük bir etkisi olmayacaktır.

En son tahminler gösteriyor ki, Dünya'nın 8 Parsek civarında Tip II bir Süpernova patlaması yaşanırsa bu Dünya'nın Ozon tabakasının yarısını anında yok eder ve canlılık zaman içinde yok olur.^[5] Bu tür tahminler atmosferik modelleme yöntemleri ve Büyük Macellan Bulutu'nda bulunan SN 1987A adındaki Tip II bir Süpernova'dan alınan radyasyon verilerine dayalı olarak yapılıyor.

Dünya'nın 10 Parsek civarında bir süpernova oluşum oranı yılda 0.005-0.05 arasıdnadır.^[6] to 10 per Ga.^[7] Birçok farklı araştırmacının yaptığı tahminlerden çıkan ortak sonuçlar, Süpernovaların çoğunun Galaksinin uç bölgelerinde yerleştiğini ve Güneş'in her 10 Milyon yılda bir bu bölgelerden birine girdiğini göstermiştir. Gehrels tarafından çıkarılan bir araştırma, her 10 Ga(Giga yıl)da Dünya 10 parsek çevresinde 2 süpernovanın oluştuğunu göstermekte.

Tip Ia Süpernovalar oluşması potansiyel olarak en tehlikeli Süpernvalar olarak görülmüştür. Çünkü bu tip süpernovalar çok sönük yıldızların patlaması ile oluşur ve en tehlikeli olan süpernovalar tahmin edilemeyenlerdir. Buna örnek olarak beyaz cüce yıldızlar verilebilir. Üzerine çalışılamayan ve bir anda ortaya çıkan süpernovaların en fazla tehlike vereceği düşünülmektedir. Bu duruma en yakın olasılık IK Pegasi çift yıldız kümesidir.^[8] Ancak bu durum yalnızca şu an için geçerli. IK Pegasi ve Güneş farklı yönlere hareket etmekte ve bir zaman sonra bu tehlikeli etki kaybolacak.^[5]

Çok kısa ömürlü radyoaktif izotoplara bakıldığında yakınlardaki süpernova patlamaları Güneş Sistemi'nin içindeki bileşenlerin oluşmasına yardımcı olmuş. Dünya'nın şu andaki bileşenlerine 4.5 yıl önce yol açan etkenerden birinin de bir süpernova patlaması olduğuna inanılıyor.^[9]

1996'da Illinois Üniversitesi'ndeki astronomlar, geçmişte yaşanmış süpernova patlamalarının kalıntılarının Dünya'da metal izotoplarının kaya tabakalarına bıraktıkları izler aracılığıyla tespit edilebileceğini kuramlaştırdılar. Sonraları, Münih Teknik Üniversitesi araştırmacıları tarafından Pasifik Okyanusu'nun derinliklerinde bulunan deniz kayalarında demir-60 zenginleştirilmesi tespit edildi.^[10][11][12] Bu demir izotopunun 23 atomu kabuğun 2 cm altında bulundu ve bunlar son 13 milyon yıllık döneme aitti. Süpernova son 5 milyon yılda gerçekleşmişti ya da Güneş Sistemine yakın bir yerde gerçekleşmeliydi ki buda hala bu kadar fazla demir-60 izotopunun burada olmasını açıklıyor. Bu kadar yakında gerçekleşen bir süpernova büyük yokoluşa neden olmuş olmalıydı ki böyle bir olay o zaman aralığında yaşanmadı.^[13] Demirin kalitesi süpernovanın 30 parsekten daha yakın bir yerde meydana geldiğini gösteriyor. Demir miktarından yapılan tahminlere göre süpernova, Dünya'dan 30 parsek uzaklıkta olmalıydı. Ancak bununla birlikte yapılan hesaplara göre 5 milyon yılda 30 parsek civarında bir Süpernova patlaması olasılığı %5'dir. Araştırmacılar bu olasılığın Güneş sistemimizin, Samanyolu'nun Süpernova tarafından zengin Orion Kolu'na girmesinin bir sonucu olarak daha yüksek olabileceğini belirtiyorlar.

Adrian L. Melott yaptığı hesaplamalar sonucunda tehlikeli sayılacak bir gama ışını patlamasının bir milyar yıl içinde iki ya da üç defa olduğunu tahmin etmiştir. Eğer bu tarih tahmini tutarlıysa, bilim insanlarına göre, her seferinde Dünya'daki canlılığın en az %60'ını yok eden Ordovician–Silurian Soy Tükenme olaylarına, bu tip süpernovaların sebep olduğunu öne sürmüşlerdir.^[14]

1998 yılında bir süpernova kalıntısı olan RX J0852.0-4622, çok büyük bir kalıntı olan Vela Süpernova Kalıntısı'nın tam önünde bulundu.^[15] RX J0852.0-4622, Titanyum-44(60 yıl kadar bir yarı ömür) iztopların gama ışını ile bozunmasınndan yapılan tahminler sonucunda tahmin edilerek bulundu.^[16] Bu hesaplamalar ayrıca gösterdi ki bu süpernova patlaması oldukça yakın bir zamanda yaşandı (Milattan sonra 1200 civarı), ancak bu konu hakkında hiçbir tarihsel kanıt bulunamadı. Süpernovadan gelen akı ile yapılan tahminlere göre bu süpernova bize 200 parsek (660 ışık yılı) yakınlıkta olmalıydı. Bu kayda değer bir durum çünkü normal şartlarda 20 parsek civarında her 200 yılda bir patlama olması beklenmektedir.^[12]

2009 yılınca araştırmacılar Antarktika'nın buz katmanlarından alınan örneklerde Nitrata rastlandı. Bu yoğunlukta bir Nitratın bölgeye düşmesinin 1006 ve 1054 yıllarında oluşan süpernova patlamalarıyla ilişkili olması en güçlü açıklama. Bu oranda bir nitrat yoğunluğu ancak bir süpernova patlaması sırasında oluşacak Gama Işınları altında Nitrojen Oksit'ten oluşabilir. Bu teknik sayesinde birkaç bin yıl içinde Dünya civarında yaşanan süpernova patlamaları tespit edilmekte.^[17]