Θα μπορούσαν οι εκλάμψεις ακτίνων γάμμα να αφανίσουν πολιτισμούς; 

Μία έκλαμψη ακτίνων γάμμα, το πιο ισχυρό είδος εκρήξεων που γνωρίζουμε στο Σύμπαν, θα μπορούσε να είναι υπεύθυνη για μία μαζική εξαφάνιση στη Γη τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά πως; Πιθανά θα μπορούσε έτσι να εξηγηθεί και το παράδοξο Fermi, που είναι μία φαινομενική αντίφαση μεταξύ της μεγάλης πιθανότητας ύπαρξης εξωγήινων πολιτισμών αλλά ταυτόχρονα της έλλειψης ανίχνευσής τους από εμάς. 

Ας τα πάρουμε όμως από την αρχή…  

Σε μία σειρά άρθρων στη σελίδα μας έχουν παρουσιαστεί οι εκλάμψεις ακτίνων γάμμα (Gamma-Ray Bursts – GRBs). Συνοπτικά μία έκλαμψη ακτίνων γάμμα παράγεται όταν ένα υπερμαζικό αστέρι καταρρέει ή όταν δύο συμπαγή αντικείμενα, για παράδειγμα αστέρες νετρονίων, συγκρούονται. Αυτές οι εκρήξεις μέσω πιδάκων¹ απελευθερώνουν φωτόνια ακτίνων γάμμα, τα οποία είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με πολύ υψηλή ενέργεια ή αντίστοιχα, μικρά μήκη κύματος. Οι εκλάμψεις χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες αναλόγως με τη διάρκεια τους, αν είναι άνω ή κάτω των δύο δευτερολέπτων (αναφερόμαστε στην κύρια έκρηξη που απελευθερώνει τις ακτίνες γάμμα). Οι εκλάμψεις αυτές είναι κοσμολογικής προέλευσης, που σημαίνει ότι λαμβάνουμε το σήμα τους από άλλους γαλαξίες.

Εάν μία GRB επρόκειτο να συμβεί σε μια ορισμένη απόσταση από τη Γη, θα μπορούσε να έχει καταστροφικές συνέπειες για την ανθρωπότητα και τον πλανήτη. Η έντονη ακτινοβολία από την έκρηξη θα μπορούσε να βλάψει ή να σκοτώσει ζωντανούς οργανισμούς στη Γη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Η ακτινοβολία αυτή θα μπορούσε επίσης να βλάψει ή να καταστρέψει ηλεκτρονικό εξοπλισμό, δορυφόρους και άλλη τεχνολογία.

Μήπως στο παρελθόν θα μπορούσε μία έκλαμψη ακτίνων γάμμα να έχει επηρεάσει τη ζωή στη Γη; Πάνω σε αυτό το ερώτημα εργάστηκαν οι T. Piran και R. Jimerez στην εργασία τους με τίτλο: “Ο ρόλος των εκλάμψεων ακτίνων γάμμα στην εξάλειψη ζωής στο Σύμπαν”. 

Μετά από υπολογισμούς, προέκυψε ότι στατιστικά η πιθανότητα μια πολύ ισχυρή έκλαμψη ακτίνων γάμμα να πυροδοτήσει ένα γεγονός μαζικής εξαφάνισης στη Γη ήταν 50% τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια, 60% τα τελευταία 1 δισεκατομμύρια χρόνια και περισσότερο από 90% τα τελευταία 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Για σύγκριση, υπενθυμίζουμε ότι το Ηλιακό Σύστημα είναι περίπου 4,6 δισεκατομμυρίων ετών.

Στατιστικά, αν μελετήσουμε τις εκλάμψεις, αυτές που είναι μικρής διάρκειας συμβαίνουν περίπου πέντε φορές πιο συχνά από ότι εκείνες που έχουν μακρά διάρκεια. Ωστόσο, οι μικρής διάρκειας εκλάμψεις είναι λιγότερο ισχυρές άρα θα ήταν δύσκολο να απειλήσουν τη ζωή στη Γη. Επιπλέον, οι ερευνητές υπολόγισαν ότι οι εκλάμψεις ακτίνων γάμμα που προέρχονται από άλλους γαλαξίες σε μεγάλο ποσοστό δεν αποτελούν απειλή για τη Γη, καθώς βρίσκονται πολύ μακριά μας.

Τι συμβαίνει όμως με τις εκλάμψεις που λαμβάνουν χώρα εντός του Γαλαξία μας; Η μελέτη τους υποδεικνύει ότι μια κοντινή έκλαμψη ακτίνων γάμμα θα ήταν ικανή να προκάλεσε μία από τις πέντε μεγαλύτερες μαζικές εξαφανίσεις στη Γη, που σε μέγεθος αναλογεί στην  εξαφάνιση της Ορδοβίκιας που συνέβη πριν από 440 εκατομμύρια χρόνια. Η εξαφάνιση της Ορδοβίκιας ήταν η αρχαιότερη από τις λεγόμενες “Πέντε μεγάλες εξαφανίσεις” και θεωρείται από πολλούς ότι είναι η δεύτερη μεγαλύτερη. 

Πώς θα συνέβαινε αυτό; Μία GRB θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντικές αλλαγές στην ατμόσφαιρα της Γης, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού ενός «τοίχου» φορτισμένων σωματιδίων που θα μπορούσαν να εμποδίσουν το ηλιακό φως και να προκαλέσουν δραματική πτώση της θερμοκρασίας. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε θάνατο φυτών και ζώων, και ενδεχομένως ακόμη και στην εξαφάνιση αρκετών ειδών.

Οι επιστήμονες ερεύνησαν επίσης τον κίνδυνο που μπορεί να θέτουν οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα για τη ζωή σε άλλα μέρη του Γαλαξία μας. Καθώς η πυκνότητα των αστρικών πληθυσμών αυξάνεται προς το κέντρο του Γαλαξία μας,  πλανήτες που ενδέχεται να φιλοξενούν πιθανούς πολιτισμούς εκεί αντιμετωπίζουν μεγαλύτερο κίνδυνο εκλάμψεων ακτίνων γάμμα. Πιθανοί πολιτισμοί οι οποίοι βρίσκονται σε εύρος περίπου 6.500 ετών φωτός γύρω από τον πυρήνα του Γαλαξία, όπου βρίσκεται και το 25% των αστεριών του Γαλαξία, είχαν περισσότερο από 95% πιθανότητα για να αντιμετωπίσουν μια “θανατηφόρα” έκλαμψη ακτίνων γάμμα τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές προτείνουν ότι η ζωή όπως είναι γνωστή στη Γη, θα μπορούσε να επιβιώσει με βεβαιότητα από μια τέτοια έκρηξη μόνο στα περίχωρα του Γαλαξία, σε απόσταση δηλαδή μεγαλύτερη των 32.600 ετών φωτός από τον γαλαξιακό πυρήνα².

Οι ερευνητές διερεύνησαν επίσης τον κίνδυνο που θα μπορούσαν να θέτουν οι GRBs για το Σύμπαν ως σύνολο. Προτείνουν ότι λόγω των GRBs, η ζωή όπως είναι γνωστή στη Γη μπορεί να αναπτυχθεί με ασφάλεια μόνο σε ένα10% των γαλαξιών. Υποστηρίζουν επιπλέον ότι μια τέτοιας μορφή ζωή θα μπορούσε να έχει αναπτυχθεί μόνο τα τελευταία 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Πριν από τότε, οι γαλαξίες ήταν μικρότεροι σε μέγεθος, και επομένως οι εκλάμψεις ακτίνων γάμμα θα ήταν αρκετά κοντά ώστε να προκαλέσουν μαζικές εξαφανίσεις σε πλανήτες που δυνητικά φιλοξενούσαν ζωή.

Συνολικά, ενώ είναι εξαιρετικά απίθανο να εμφανιστεί μια GRB αρκετά κοντά στη Γη ώστε να έχει τόσο σοβαρές συνέπειες, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τους πιθανούς κινδύνους και να συνεχίσουμε να μελετάμε αυτά τα φαινόμενα προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα τις πιθανές επιπτώσεις τους στον πλανήτη μας, αλλά κυρίως το ρόλο τους στο Σύμπαν.

1. Οι πίδακες αυτοί είναι στραμμένοι προς τη Γη. Προφανώς, συμβαίνουν πολλές περισσότερες εκλάμψεις από όσες παρατηρούμε, αλλά λόγω του ότι δεν είναι στραμμένες προς εμάς, δεν μπορούμε να τις ανιχνεύσουμε. 
2. Η απόσταση του Ηλιακού Συστήματος από το κέντρο του Γαλαξία είναι μικρότερη και ίση με 26.500 έτη φωτός.