U EKSPLOZIJI SUPERNOVE SVI BISMO NESTALI ISTOG TRENUTKA: Svatko bi bio pogođen snagom nuklearne bombe svake sekunde, i tako tjednima

Taman kada ste pomislili da smo u ovoj rubrici opisali sve moguće katastrofe koje prijete našem planetu, mi smo se dosjetili još jedne. Što bi se dogodilo kada bi se u našem svemirskom susjedstvu dogodila kolosalna eksplozija zvijezde? U astronomiji se takav spektakl naziva – supernova. Kada se ona dogodi, sjaj zvijezde povećava se i za 20 magnituda, što može potrajati nekoliko tjedana. To znači da samo jedna zvijezda izbacuje veću količinu energije nego cijela galaktika u kojoj mogu biti stotine milijardi zvijezda. Pritom ona odbacuje u svemir velik dio svoje tvari, i to brzinom bliskom brzini svjetlosti. Velika količina oslobođene energije omogućuje sintezu elemenata masivnijih od željeza. Ovisno o preostaloj masi, u središtu nakon eksplozije ostat će neutronska zvijezda ili crna rupa. Teško je naći usporedbu. Kada bi Suce eksplodiralo kao supernova, što je teoretski nemoguće, svatko od nas bio bi pogođen energijom nuklearne bombe svake sekunde, i tako tjednima.

Pojave supernova zabilježili su kineski astronomi 1054. u zviježđu Biku (ostatak je maglica Rakovica), Tycho Brahe 1572. u zviježđu Kasiopeji i Johannes Kepler 1604. u zviježđu Zmijonoscu. U prosjeku se u galaktikama poput naše pojavljuje po jedna supernova svakih stotinu godina.

Postoje dva tipa. “Supernove druge vrste”, koje su češće, nastaju kada eksplodiraju zvijezde čije su mase veće od osam solarnih masa. Takve zvijezde nazivamo superdivovima (i hiperdivovima) koji mogu biti crveni ili plavi. One nastaju kada takva jedna zvijezda iscrpi svoje nuklearno gorivo te u njezinoj jezgri ostane samo željezo koje se u tom trenutku počne naglo stiskati i zagrijavati, stvarajući atome masivnije od željeza, koji apsorbiraju energiju pa se zvijezda više ne može suprotstaviti djelovanju gravitacijske sile. Tada dolazi do gravitacijskog kolapsa. Drugim riječima, jezgra implodira.

Crveni div

Kada se ona stisne na gustoću jezgre atoma, stiskanje se zaustavlja, stvara se val koji se počinje gibati prema izvanjskim slojevima zvijezde te dolazi do sudara i eksplozije.

“Supernove prve vrste” su rjeđe. One nastaju kada u sustavu bliskih dvojnih zvijezda, u kojem je jedna zvijezda bijeli patuljak, druga zvijezda dođe u fazu crvenoga diva te se njezina tvar počne prelijevati na bijeloga patuljka. Do eksplozije bijeloga patuljka dolazi kada njegova masa nadmaši Chandrasekharovu granicu ili, još rjeđe, ako se dvije zvijezde približe i spoje pa njihova zajednička masa nadmaši tu granicu. U svakom slučaju, ishod je isti.

Iako su supernove pokretači stvaranja jer u njima nastaju elementi koji omogućuju život, one također spaljuju velika galaktička prostranstva. Kada pomislimo na eksploziju na Zemlji, imamo predodžbu o nečemu što se brzo dogodi i završi. No supernova više podsjeća na vulkansku erupciju nakon koje slijedi cunami. Isprva je ona šarena kugla vrućeg plina koji se širi, stvarajući spektakularan oblak koji će sjati oko mjesec dana, ali priči tada nije kraj. Vrući i opasni plin juri prema van brzinom od 10.000 km/sek kroz svemirski vakuum, potiskujući rijedak galaktički plin. Taj se plinski zid širi desecima tisuća godina i na kraju će se protezati do nekoliko desetaka svjetlosnih godina dok se konačno ne ohladi i ne rasprši svoju tvar.

Dakle, što bi se dogodilo kada bi nas pogodio takav jedan zvjezdani cunami? Ukratko, to ovisi o udaljenosti. Deseci supernova koje smo dosad imali prilike vidjeti bili su udaljeni tisućama svjetlosnih godina. Na nebu su te eksplozije izgledale poput sjajne zvijezde, od kojih su neke nadmašile čak i sjaj Mjeseca. Bliještale su nekoliko tjedana i nestale. Osim što na toj udaljenosti izgledaju lijepo, za naš svakodnevni život ne znače ništa.

No stvari postaju pomalo neugodne kada se supernova pojavi oko 300 svjetlosnih godina od nas. Svakih nekoliko milijuna godina možemo očekivati jednu takvu. Noćnom će nebu dati jeziv sjaj poput sumraka. Iako je i ona dovoljno daleka i slaba da nam ne našteti, može utjecati na Zemlju jer nas pogađaju posljednji slabi valovi zvjezdanog cunamija. Nisu dovoljno jaki da naprave stvarnu štetu, ali su ipak primjetni.

Zapravo, znamo da je u proteklih deset milijuna godina više supernova pogodilo Zemlju s tih udaljenosti jer možemo pronaći radioaktivne izotope željeza duboko u stijenama i sedimentima na dnu oceana. Zvuči nevjerojatno, no čini se da je jedna ili više supernova stvorila “Mjesni mjehur”, šupljinu u međuzvjezdanom mediju u Orionovu kraku Mliječne staze. Prostire se najmanje 300 svjetlosnih godina u promjeru i neutralne je vodikove gustoće od oko 0,05 atoma/cm³, što je tek jedna desetina galaktičkog prosjeka međuzvjedanog medija. Zid plina koji okružuje Mjesni mjehur sada je kolijevka za stvaranje zvijezda. Kada se supernova dogodi na udaljenosti od 150 svjetlosnih godina, približavamo se zoni u kojoj nam ona čini stvarnu štetu.

Nezamisliva energija

Zvijezde imaju iznimno jaka magnetska polja. Kada umru, cunami mrtve zvijezde zadržava veliku količinu te magnetske energije, utkane u udarni val koji se širi prema van.

U tom su visokomagnetiziranom oblaku uvjeti kao u ogromnom akceleratoru koji ubrzava nabijene čestice, poput protona i elektrona, do golemih brzina. To znači da nastaje oblak koji širi smrtonosno zračenje u svim smjerovima, i to dugo nakon što je blještavo svjetlo početne eksplozije nestalo.

Ako se supernova dogodi preblizu, valovi tih kozmičkih zraka prelijevat će Sunčev sustav tisućama godina. Iako smo na Zemljinoj površini uglavnom zaštićeni atmosferom i ozonskim omotačem, dotok dodatnog zračenja i dalje bi povećavao stope raka i genetskih mutacija. To je nedovoljno da dođe do masovnog izumiranja, ali nažalost sasvim osjetno.

I ne samo to. Svemirski letovi postali bi nemogući u Sunčevu sustavu jer astronauti ne bi mogli preživjeti valove radijacije. Toliko bliska supernova mogla bi zarobiti našu vrstu na Zemlji generacijama, možda i tisućama godina.

Supernova na udaljenosti od sto svjetlosnih godina mogla bi poremetiti našu klimu na načine koje još dokraja ne razumijemo. Postoji nekoliko neugodnih posljedica koje bi slijedile jedna za drugom. Prvo bi nas pogodili fotoni visoke energije, a zatim bi uslijedila duga desetljeća zračenja radioaktivnog cunamija. Obje bi pojave ozbiljno oštetile ozonski omotač, Zemljin štit od štetnog zračenja. Ozonski omotač apsorbira ultraljubičasto zračenje razlažući molekulu ozona na molekulu kisika i jedan slobodni atom kisika koji se poslije ponovno udružuje u drugu molekulu ozona.

No zračenje supernove razbija i molekule dušika koje “gutaju” slobodni kisik, prekidajući taj ciklus i brzo oštećujući ozonski omotač. Bez njegove bismo zaštite bili izloženi vrlo visokim razinama Sunčeva UV zračenja. Stope raka skočile bi u nebo, a sâm izlazak na otvoreno tijekom dana bio bi opasan za život.

Potpuno izumiranje

Dodatno zračenje također bi ubilo mnogo, ako ne i većinu planktona u oceanima koji žive blizu površine i temelj su morskih hranidbenih lanaca, a to bi već dovelo do masovnog izumiranja. Što je još gore, zračenje supernove ioniziralo bi plin u atmosferi, što znači da bi probilo molekule i izbacilo elektrone iz jezgri, ostavljajući ih nabijenima. Te bi nabijene jezgre tada djelovale kao klice za vodenu paru koja bi se skupljala i formirala masivne globalne oblake koji bi pak u najgorem slučaju odbili dovoljno Sunčeve svjetlosti da izazovu ledeno doba. Zapravo, smatra se da je ledeno doba prije 2,5 milijuna godina izazvala supernova. Neki znanstvenici čak misle da je supernova udaljena oko 60 svjetlosnih godina mogla biti uzrok devonskog masovnog izumiranja prije 350 milijuna godina.

Ali ni to nije sve. Elektroni oslobođeni zračenjem stvorili bi ogromne munje. Zemlju bi pogađale najgore grmljavinske oluje u posljednjih nekoliko milijuna godina, a one bi uzrokovale globalne šumske požare koji bi uništili šume i usjeve, pa i cijele gradove, te bi ometale električne mreže i globalni lanac opskrbe. Sve bi se to događalo dok bi desetkovani ozonski omotač propuštao smrtonosnu radijaciju.

Dok se u prošlosti ekosustav mogao obnoviti od takve katastrofe unutar nekoliko tisuća ili milijuna godina, nema jamstava da bi moderna civilizacija mogla podnijeti toliki udar. U kombinaciji s nestašicom hrane, porastom cijena i ratovima, svjedočili bismo smrti milijuna, možda i milijardi života. Ipak, postojala bi vjerojatnost da čovječanstvo preživi.

I tako dolazimo do “radijusa uništenja”. Supernova unutar 25 svjetlosnih godina od nas sigurno bi dovela do masovnog izumiranja.

Vjerojatno bi otprilike polovica ozonskog omotača bila uništena, a golemi klimatski poremećaji, u razmjerima kakvima još nismo svjedočili, poharali bi Zemlju. Cijeli bi ekosustavi brzo bili izbrisani radijacijom, dok bi globalni požari gutali planet. Događalo bi se sve što smo već opisali, ali mnogo intenzivnije i brže. Ljudi bi mogli preživjeti godinama u bunkerima, ako imaju dovoljno zaliha hrane, ali svijet u koji bi se vratili bio bi razoren i neprijateljski raspoložen prema životu stotinama tisuća godina. Izumiranje ljudi bilo bi izvjesno.

Uništeni omotač

Kada bi se supernova dogodila na udaljenosti od samo četiri svjetlosne godine, koliko je udaljen najbliži zvjezdani sustav Alfa Centaura, učinci bi bili ekstremni. Isprva bismo na nebu vidjeli eksploziju koja bi bila sjajna koliko i Sunce. Imati dvije sjene na dnevnom svjetlu moglo bi biti zabavno neko vrijeme, ali za nekoliko dana Zemljina bi površina postala vruća poput saune. Vrućina bi trajala tjednima, sve dok eksplozija ne splasne.

Ni oceani ne bi dobro prošli. Ogromna količina radijacije spalila bi ozonski omotač, ubijajući sve što se nađe na dnevnom svjetlu. Bilo bi to najveće izumiranje u povijesti, svođenje života na nekoliko preživjelih mikroba u dubokom moru i dubokom tlu. Život bi morao započeti ispočetka.

Srećom, to se neće dogoditi. Najbliže zvijezde koje će jednog dana eksplodirati kao supernove nisu ni približno blizu. Najbliža je IK Pegaza udaljena 150 svjetlosnih godina. Potom slijede: Spika u Djevici (250 sg), Alfa Vuka (460 sg), Antares u Škorpionu (550 sg), Betelgez u Orionu (650 sg) te Rigel u Orionu (860 sg).

Osim toga, nijedna od njih vjerojatno neće postati supernova milijunima godina, iako bi nas Betelgez mogao uskoro iznenaditi. Prema tome, mi jesmo sigurni, ali za daleku budućnost nema jamstava. Dotad bi čovječanstvo moralo pronaći načine da se zaštiti.