La Estrella Eta Carinae

En sus siempre magníficas Crónicas del Cosmos, Rafael Bachiller nos habló de las explosiones que ha venido experimentando la estrella Eta Carinae, una estrella azul con una masa más de 100 veces mayor que la del Sol, situada a una distancia de 7.500 años-luz de nosotros. Eta Carinae ha sufrido múltiples episodios eruptivos, algunos de los cuales han sido observados desde la Tierra, y su futuro, como nos dice Rafael Bachiller, se prevé violento, pudiendo llegar a explotar como una supernova o como una hipernova para formar un agujero negro.

Dada su distancia la Tierra, ¿podría alguno de estos escenarios suponer un riesgo para nuestro planeta?.

La pregunta puede parecer exagerada ya que 7500 años-luz es una distancia enorme; sin embargo, las explosiones de supernovas e hipernovas, con su explosión asociada de rayos gamma, son los fenómenos naturales conocidos que más energía liberan en el Universo. Una sola supernova puede ser más brillante que una galaxia entera durante unos días, y una explosión de rayos gamma puede desprender en pocos segundos la energía equivalente a la que nuestro Sol emitirá en toda su vida estelar de diez mil millones de años.

A lo largo de la historia de la vida en la Tierra, ha habido en nuestro planeta numerosos episodios de extinción de distintas proporciones, siendo algunos referidos como episodios de extinciones masivas ya que en ellos desaparecieron más de la mitad de las especies que entonces habitaban nuestro mundo. Si bien las causas que dieron origen a estos procesos de extinción son aún, en muchos casos, sujeto debate, en los últimos tiempos se ha empezado a pensar en la posibilidad de que algunos de ellos hayan podido ser propiciados por sucesos cósmicos tales como explosiones de supernovas o de rayos gamma cercanas a la Tierra.

Los efectos en la biosfera provocados por esta clase de explosiones tienen que ver con las consecuencias de la alteración de la química atmosférica debida a la exposición a la radiación gamma y a los rayos cósmicos emitidos en ellas. Estas radiaciones poseen la energía suficiente para romper las moléculas de oxígeno y nitrógeno gaseosos en el aire que respiramos, facilitando la formación de otras como el monóxido de nitrógeno o el dióxido de nitrógeno cuya presencia en altas concentraciones en la atmósfera tendría importantes repercusiones en la biosfera. 

Los efectos provocados por la presencia de estas moléculas son varios; pero, de ellos, el más importante tiene que ver con el papel que desempeñan como catalizadores en la destrucción de la capa de ozono. La presencia de ozono en la atmósfera es vital para la inmensa mayoría de organismos ya que bloquea la mayor parte de la radiación ultravioleta emitida por el Sol. Sin la presencia de ozono, este tipo de radiación llegaría casi en su totalidad a la superficie terrestre provocando un daño significativo en la práctica totalidad de los seres vivos expuestos, además de provocar un aumento en el número de mutaciones en la biota a nivel global que afectaría a su pauta evolutiva.

A pesar de que la radiación ultravioleta es absorbida por unos metros de agua, los seres vivos de las profundidades marinas también se verían afectados en la medida en que dependen de una cadena alimenticia que comienza en la superficie con el fitoplancton, el cual se vería gravemente afectado por las altas dosis de radiación. El aumento de la radiación ultravioleta a partir de la destrucción del ozono resultaría, por tanto, en una alteración profunda de la biosfera que amenazaría la supervivencia de muchas especies y afectaría a los ritmos evolutivos de las poblaciones que sobrevivieran.

La intensidad de los efectos descritos anteriormente dependería de la distancia a la que se produjera la explosión y de la energía liberada en la misma. En este sentido, una explosión de Eta Carinae en forma de supernova que no fuera acompañada de una explosión de rayos gamma no tendría una repercusión negativa en la Tierra ya que se estima que un fenómeno semejante debería tener lugar a una distancia de hasta unas cuantas decenas de años-luz para resultar en un pérdida de ozono que propiciara un aumento significativo en el flujo de radiación ultravioleta en la superficie de la Tierra de forma que fuera suficiente para aniquilar numerosas especies y para influir en el desarrollo evolutivo de otras muchas. Sin embargo, en el caso de acabar sus días como supernova con una explosión asociada de rayos gamma, esta radiación, incluso a pesar de ser emitida a 7500 años-luz, sí que tendría efectos notables en la Tierra de ser alcanzada.

Se estima que una explosión de rayos gamma a menos de 10000 años-luz ya tendría, de hecho, efectos perjudiciales para la biosfera; pero una explosión a aproximadamente 6500 años-luz de distancia (casi el 87 % de la distancia que nos separa de Eta Carinae) tendría, sin embargo, efectos devastadores en nuestro planeta pues se piensa que a esa distancia podría hacer desaparecer hasta la mitad de la capa de ozono.

En nuestra Galaxia se conocen unas pocas estrellas masivas cuyo final podría resultar en una explosión de rayos gamma, y Eta Carinae no es solo una de ellas sino que es, además, la más cercana conocida. Es extremadamente difícil especificar cuándo podría darse la muerte de Eta Carinae y si se dará o no con una explosión de rayos gamma. Se sospecha, sin embargo, que su fin tendrá lugar pronto, tal vez en bastante menos tiempo que un millón de años. De morir en un proceso que desencadenase una explosión de rayos gamma, ¿estaríamos avocados a una catástrofe en la Tierra? Afortunadamente, podemos contestar con un no a esta pregunta ya que hay algo que nos salvaría en esta ocasión.

Cuando se da una explosión de rayos gamma en el proceso del colapso gravitatorio de una estrella masiva como Eta Carinae, la radiación así generada no se emite en todas direcciones sino en la forma de dos chorros estrechos con ángulos de apertura de pocos grados que se emiten en sentidos opuestos y en una dirección que es la que coincide con el eje polar de su progenitor. Afortunadamente, se sabe que el eje polar de Eta Carinae no apunta a nuestro sistema solar, sino que lo hace a una distancia angular de entre 47 y 67 grados de nosotros, por lo que, en principio, la Tierra no estaría bajo peligro. Afortunadamente, esto nos salvaría esta vez; pero pensemos que la Vía Láctea está poblada por más de cien mil millones de estrellas y que solo estamos familiarizados con algunas que habitan una pequeña porción de nuestro entorno.

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