Der Weltraum ist ein brutaler Ort. Wenn ein Stern explodiert oder ein Schwarzes Loch irgendwo in unserem Teil der Milchstraße kollidiert, geben sie kolossale Ausbrüche tödlicher Gammastrahlung, Röntgenstrahlung und kosmischer Strahlung ab und es ist begründet zu erwarten, dass die Erde von ihnen überflutet wird. Eine neue Studie dieser Ereignisse hat einige neue Informationen über die potenziellen Auswirkungen der so genannten „kurzen harten“ interstellaren Strahlungsereignisse geliefert.
Verschiedene Studien haben in der Vergangenheit demonstriert, wie längere, hochenergetische Strahlungsausbrüche, wie sie etwa von Supernovae erzeugt werden, und extreme Sonnenausbrüche das stratosphärische Ozon abtragen können und es der energiereichsten und schädlichsten Form der ultravioletten Strahlung erlauben, bis zu Erdoberfläche vorzudringen. Die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses, das energiereich genug ist, um das Leben auf dem Land oder in den Ozeanen zu vernichten wird hoch, wenn man sie über geologische Zeitmaßstäbe betrachtet. Einen Eindruck von der Häufigkeit und der Intensität solcher Ereignisse zu gewinnen ist deshalb wichtig für Ansätze, um sie mit Massensterben in den fossilen Aufzeichnungen in Verbindung zu bringen.
„Wir haben herausgefunden, dass eine Art Gammastrahlungsausbruch – ein kurzer Gammastrahlungsausbruch (Gamma-ray Burst, GRB) – wahrscheinlich bedeutender ist als ein langer Gammastrahlungsausbruch“, sagte Astrophysiker Brian Thomas von der Washburn University. Verbesserte und angesammelte Daten des SWIFT-Satelliten, der Gammastrahlungsausbrüche in anderen Galaxien einfängt, liefern ein genaueres Bild über die Stärke und Bedrohung kurzer Gammastrahlungsausbrüche für das Leben auf der Erde.
Die kürzeren Ausbrüche sind wirklich kurz: sie dauern weniger als eine Sekunde an. Man denkt, dass sie durch die Kollision zweier Neutronensterne oder vielleicht sogar durch kollidierende Schwarze Löcher entstehen. Niemand ist sich sicher, was zutrifft. Klar ist aber, dass es unglaublich energiereiche Ereignisse sind.
„Die Dauer ist nicht so wichtig wie die Menge der Strahlung“, sagte Thomas. Wenn solch ein Ausbruch innerhalb der Milchstraße auftreten würde, würden seine Auswirkungen auf die Erdoberfläche und die Ozeane viel länger anhalten.
„Worauf ich mich konzentriert habe, waren die längerfristigen Auswirkungen“, sagte Thomas. Die erste Auswirkung ist die Abtragung der Ozonschicht durch das Herausschlagen freier Sauerstoff- und Stickstoff-Atome, so dass sie sich zu ozonzerstörenden Stickoxiden rekombinieren können. Diese langlebigen Moleküle zerstören das Ozon solange, bis sie abregnen. „Daher sehen wir große Auswirkungen auf die Ozonschicht“.
Die Auswirkungen sind wahrscheinlich für die Auslöschung vieler Lebensformen auf der Oberfläche verantwortlich, darunter terrestrische und marine Pflanzen, welche die Basis der Nahrungskette darstellen.
Basierend darauf, was in anderen Galaxien beobachtet wird scheint es so, dass diese kurzen Ausbrüche in jeder beliebigen Galaxie ungefähr einmal alle 100 Millionen Jahre auftreten. Wenn das stimmt, dann ist es sehr wahrscheinlich, dass die Erde im Verlauf ihrer Geschichte auch einige Male solchen Ereignissen ausgesetzt war. Die Frage ist, ob sie eine Visitenkarte am Himmel oder in den geologischen Aufzeichnungen der Erde hinterlassen haben.
Astronomische Hinweise seien unwahrscheinlich, sagte Thomas, weil die Galaxie rotiert und sich alle Million Jahre ziemlich gut durchmischt, deswegen wären jegliche Überreste von Strahlungsausbrüchen vermutlich schon lange aus unserem Blickfeld verschwunden. Es könne allerdings Hinweise im Boden hier auf der Erde geben, meinte er. Einige Forscher untersuchen beispielsweise das Isotop Eisen-60, das als möglicher Anhaltspunkt für Strahlungsereignisse in Betracht gezogen wird.
Wenn Isotope wie Eisen-60 die Schichten der Ereignisse offenbaren können, dann muss nach Massensterben geschaut werden, die mit den Schichten übereinstimmen, um zu gucken, was ausstarb und was überlebte. Das könnte Licht auf das Ereignis selbst werfen.
„Ich arbeite mit einigen Paläontologen zusammen und wir versuchen, nach Übereinstimmungen mit Massensterben zu suchen, aber sie sind skeptisch“, sagte Thomas. „Also wenn man Paläontologen fragt, sind sie nicht gerade überzeugt davon. Aber für Astrophysiker klingt es recht plausibel.“
Thomas präsentierte seine Arbeit am 9. Oktober 2011 auf dem jährlichen Treffen der Geological Society of America in Minneapolis. Diese Forschungsstudie wurde vom Exobiology and Evolutionary Biology Program der NASA unterstützt.
Quelle: http://www.geosociety.org/news/pr/11-64.htm
(THK)
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