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Será que explosões de supernovas mataram grandes animais oceânicos no início do Pleistoceno?


Remanescente de supernova nas proximidades

Chuva de raios cósmicos que durou milhares de anos pode ter sido responsável por evento de extinção em massa

Cerca de 2,6 milhões de anos, atrás uma luz estranhamente brilhante apareceu no céu pré-histórico e lá permaneceu por semanas ou meses. Foi a explosão de uma supernova, a cerca de 150 anos-luz da Terra. Centenas de anos mais tarde, muito depois que a estranha luz no céu havia diminuído, um tsunami de energia cósmica gerado pela mesma explosão estelar pode ter atingido o nosso planeta e sacudido a atmosfera, desencadeando mudanças climáticas e extinções em massa de grandes animais oceânicos, incluindo uma espécie de tubarão que era do tamanho de um ônibus escolar.

Os efeitos da tal explosão de supernova na vida oceânica - e, possivelmente, de mais de uma explosão - são detalhados em um artigo publicado na revista Astrobiology.

“Venho fazendo pesquisas assim há cerca de 15 anos, e sempre, até então, elas têm sido baseadas no que sabemos sobre o Universo de forma generalista - que essas supernovas devem ter afetado a Terra em algum momento”, disse o principal autor Adrian Melott, professor emérito de física e astronomia da Universidade do Kansas. "Desta vez, é diferente. Temos evidências de eventos próximos em um período específico. Sabemos o quão longe elas estavam, então podemos calcular como isso afetou a Terra e comparar com o que sabemos sobre o que aconteceu naquela época. É muito mais específico."

Melott disse ainda que documentos recentes que revelam depósitos antigos de isótopos de ferro-60 no leito do mar forneceram a evidência do tempo e da distância das supernovas

“Já em meados da década de 1990, as pessoas diziam: `Ei, pesquise o ferro-60. É um sinal, porque não há outro jeito dessa substância chegar à Terra se não por uma supernova`. Como o ferro-60 é radioativo, se ele tivesse sido formado junto com a Terra, já teria acabado há muito tempo, então sabemos que ele caiu sobre nós. Há algum debate sobre se havia apenas uma supernova nas proximidades ou uma cadeia inteira. Eu prefiro uma combinação das duas ideias - uma grande cadeia com uma que era extraordinariamente poderosa e próxima. Se você olhar para os resíduos de ferro-60, há um pico enorme da substância 2,6 milhões de anos atrás, mas esse excesso do material é percebido de novo há 10 milhões de anos".

Os co-autores de Melott foram Franciole Marinho da Universidade Federal de São Carlos no Brasil e Laura Paulucci da Universidade Federal do ABC, também no Brasil.

De acordo com a equipe, outras evidências de uma série de explosões de supernovas foram encontradas na própria arquitetura local do Cosmo.

“Existe uma bolha local no meio interestelar”, disse Melott. “Estamos bem na fronteira dela. É uma região gigante, de cerca de 300 anos-luz. É basicamente um gás muito quente e de densidade muito baixa - quase todas as nuvens de gás foram varridas para fora daqui. A melhor maneira de fabricar uma bolha assim é com o sopro cada vez maior de um monte de supernovas, e isso parece se encaixar com a teoria de que houve uma cadeia delas. Quando realizamos cálculos, eles são baseados na idéia de que quando uma supernova apaga, sua energia alcança Terra e esse é o fim da história. Mas, dentro da Bolha Local, os raios cósmicos meio que quicaram nos lados, e a chuva de raios cósmicos duraria de 10.000 a 100.000 anos. Assim, é possível imaginar uma série dessas coisas gerando mais e mais os raios cósmicos dentro da Bolha Local, e disparando raios cósmicos em direção à Terra por milhões de anos."

Quer tenha havido ou não uma supernova ou uma série delas, a energia da supernova que espalhava camadas de ferro-60 em todo o mundo também fazia com que partículas penetrantes chamadas múons caíssem na Terra, causando câncer e mutações - especialmente em animais maiores.

"A melhor descrição de um múon é a de um elétron muito pesado - um múon é cem vezes mais massivo que um elétron", disse Melott. "Eles são muito penetrantes. Sempre há muitos deles nos atravessando. Quase todos passam inofensivamente, mas cerca de um quinto da nossa dose de radiação vem dos múons. Quando essa onda de raios cósmicos chega, a quantidade de múons pode ser multiplicada por algumas centenas. Apenas uma pequena fração deles irá interagir de alguma forma, mas quando o número é tão grande e sua energia tão alta, há um aumento de mutações e de câncer - esses seriam os principais efeitos biológicos. A taxa de câncer aumentaria em cerca de 50% para um animal do tamanho de um ser humano - e quanto maior for o organismo, pior é. Para um elefante ou uma baleia, a dose de radiação aumenta muito.”

Uma supernova de 2,6 milhões de anos pode estar relacionada a uma extinção da megafauna marinha no limite do período Plioceno-Pleistoceno, onde se estima que 36% dos animais desse tipo foram extintos. A extinção se concentrava em águas costeiras, onde organismos maiores captavam uma dose maior de radiação dos múons.

Segundo os autores do novo artigo, os danos causados pelos múons estenderiam-se por centenas de metros nas águas oceânicas, tornando-se menos severos em maiores profundidades: "Múons de alta energia podem chegar mais fundo nos oceanos, sendo o agente mais relevante do dano biológico à medida que a profundidade aumenta,” eles escrevem.

De fato, um animal marinho famoso por ser grande e feroz que habitava as águas rasas pode ter sido condenado pela radiação da supernova.

“Uma das extinções que aconteceu há 2,6 milhões de anos foi o Megalodonte", disse Melott. "Imagine o grande tubarão branco do filme “Tubarão”, que era enorme - e esse é o Megalodonte, mas ele era mais ou menos do tamanho de um ônibus escolar. Eles simplesmente desapareceram naquela época. Então, podemos especular que pode ter algo a ver com os múons. Basicamente, quanto maior a criatura, maior o aumento da radiação.”

O pesquisador da KU disse que a evidência de uma supernova, ou uma série delas, é “outra peça do quebra-cabeça” para esclarecer as possíveis razões para a extinção do Plioceno-Pleistoceno.

“Não há realmente nenhuma boa explicação para a extinção da megafauna marinha”, disse Melott.

“Essa poderia ser uma explicação. É uma mudança de paradigma - sabemos que algo aconteceu e quando aconteceu. Então, pela primeira vez podemos realmente investigar e procurar pelas coisas de forma definitiva. Agora podemos ser entender definitivamente quais os efeitos de radiação de uma forma que não era possível antes.”

Universidade de Kansas

FONTE: SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL

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