Kunne en gamma-ray Burst ødelægge livet på jorden?

Af alle de kosmiske katastrofer, der kan have indflydelse på vores planet, er et angreb med stråling fra en gammastråle-burst bestemt en af ​​de mest ekstreme. GRB'er, som de kaldes, er magtfulde begivenheder, der frigiver enorme mængder gammastråler. Disse er blandt de mest dødbringende stråling, der er kendt. Hvis en person tilfældigvis var i nærheden af ​​en gammastråleproducerende genstand, ville de være stegt på et øjeblik. Et gamma-ray burst kan bestemt påvirke livets DNA og forårsage genetisk skade længe efter, at burst'en er forbi. Hvis sådan noget skete i Jordens historie, kunne det godt have ændret livets udvikling på vores planet.

Den gode nyhed er, at Jorden, der sprænges af en GRB, er en temmelig usandsynlig begivenhed. Det skyldes, at disse bursts forekommer så langt væk, at chancerne for at blive skadet af en er ganske små. Stadigvis er det fascinerende begivenheder, der fanger astronomers opmærksomhed, når de forekommer.

Gamma-ray bursts er gigantiske eksplosioner i fjerne galakser, der sender sværme af kraftigt energiske gamma-stråler ud. Stjerner, supernovaer og andre objekter i rummet udstråler deres energi væk i forskellige former for lys, inklusive synlige lys, røntgenstråler, gammastråler, radiobølger, og neutrinoer, for at nævne nogle få. Gamma-ray bursts fokuserer deres energi på en bestemt bølgelængde. Som et resultat er de nogle af de mest magtfulde begivenheder i universet, og eksplosionerne, der skaber dem, er også temmelig lyse i synligt lys.

Hvad forårsager GRB'er? I lang tid forblev de ganske mystiske. De er så lyse, at folk i starten troede, de kunne være meget tæt på. Det viser sig nu, at mange er meget fjerne, hvilket betyder, at deres energi er ret høj.

Astronomer ved nu, at det kræver noget meget underligt og massivt at skabe et af disse udbrud. De kan forekomme, når to stærkt magnetiserede genstande ligesom sorte huller eller neutronstjerner kolliderer, deres magnetiske felter går sammen. Denne handling skaber enorme jetfly, der fokuserer på energiske partikler og fotoner, der strømmer ud fra kollisionen. Dyserne strækker sig over mange lysår med plads. Tænk på dem som Star Trek-lignende phaser brister, kun meget mere kraftfuld og når ud i næsten kosmisk skala.

En gamma-ray burst-energien fokuseres langs en smal stråle. Astronomer siger, at det er "kollimeret". Når en supermassiv stjerne kollapser, kan den skabe en langvarig burst. Kollisionen mellem to sorte huller eller neutronstjerner skaber kortvarige bursts. Mærkeligt nok kan bursts med kort varighed være mindre kollimeret eller i nogle tilfælde overhovedet ikke fokuseret. Astronomer arbejder stadig på at finde ud af, hvorfor det kan være.

Ved at kollidere energien fra eksplosionen betyder det, at en masse af det fokuseres i en smal bjælke. Hvis Jorden tilfældigvis er langs synsfeltet for den fokuserede eksplosion, registrerer instrumenter GRB med det samme. Det producerer faktisk også en stærk eksplosion af synligt lys. En langvarig GRB (som varer mere end to sekunder) kan producere (og fokusere) den samme mængde energi, der ville blive skabt, hvis 0,05% af Solen øjeblikkeligt blev omdannet til energi. Nu er det en enorm eksplosion!

Det er vanskeligt at forstå enormiteten af ​​den slags energi. Men når så meget energi stråles direkte fra halvvejs over universet, kan den være synlig for det blotte øje her på Jorden. Heldigvis er de fleste GRB'er ikke så tæt på os.

Generelt opdager astronomer cirka et burst om dagen. De registrerer dog kun dem, der stråler deres stråling i den generelle retning af Jorden. Så astronomer ser sandsynligvis kun en lille procentdel af det samlede antal GRB'er, der forekommer i universet.

Det rejser spørgsmål om, hvordan GRB'er (og objekterne, der forårsager dem) er fordelt i rummet. De er stærkt afhængige af tætheden i stjernedannende regioner samt alderen på den involverede galakse (og måske også andre faktorer). Mens de fleste ser ud til at forekomme i fjerne galakser, kan de forekomme i nærliggende galakser, eller endda i vores egne. GRB'er i Mælkevejen synes dog at være temmelig sjældne.

Nuværende estimater er, at en gammastråle-burst vil ske i vores galakse eller i en nærliggende galakse, cirka en gang hvert femte million år. Imidlertid er det temmelig sandsynligt, at strålingen ikke har nogen indflydelse på Jorden. Det skal ske temmelig tæt på os for at det kan få effekt.

Det hele afhænger af bjælken. Selv objekter, der er meget tæt på en gammastråle-burst, kan ikke påvirkes, hvis de ikke er i strålestien. Dog hvis et objekt er på stien kan resultaterne være ødelæggende. Der er holdepunkter, der antyder, at en lidt nærliggende GRB kunne have fundet sted for omkring 450 millioner år siden, hvilket måske har ført til en masseudryddelse. Bevisene herfor er dog stadig mærkbare.

En nærliggende gammastråle burst, strålet direkte på Jorden, er temmelig usandsynlig. Men hvis en sådan forekommer, ville mængden af ​​skade afhænge af, hvor tæt bursten er. Forudsat at en forekommer i Mælkevejen galakse, men meget langt væk fra vores solsystem, er ting måske ikke så dårligt. Hvis det sker relativt i nærheden, afhænger det af, hvor meget af bjælken Jorden skærer hinanden.

Med gammastrålerne strålet direkte på Jorden, ville strålingen ødelægge en betydelig del af vores atmosfære, specifikt ozonlaget. Fotonerne, der streamer fra brasten, ville forårsage kemiske reaktioner, der fører til fotokemisk røg. Dette vil udtømme vores beskyttelse mod kosmiske stråler. Så er der de dødelige stråledoser, som overfladelivet ville opleve. Slutresultatet ville være masseudryddelser af de fleste livsarter på vores planet.

Heldigvis er den statistiske sandsynlighed for en sådan begivenhed lav. Jorden ser ud til at befinde sig i et område i galaksen, hvor supermassive stjerner er sjældne, og binær kompakte objekter er ikke farligt tæt. Selv hvis der skete en GRB i vores galakse, er sandsynligheden for, at den ville være rettet mod os ret sjælden.

Så selvom GRB'er er nogle af de mest magtfulde begivenheder i universet, med kraften til at ødelægge livet på alle planeter på dets vej, er vi generelt meget sikre.

Astronomer observerer GRB'er med kredsende rumfartøjer, såsom FERMI-missionen. Den sporer hver gammastråle, der udsendes fra kosmiske kilder, både inde i vores galakse og i fjerntliggende rum. Det fungerer også som en slags "tidlig advarsel" om indkommende bursts og måler deres intensitet og placering.

Redigeret og opdateret af Carolyn Collins Petersen.