¿Qué tan cerca debe estar una supernova para dañar gravemente a la Tierra?

Investigué un poco y parece que las estrellas fuera de 10 parsec/33 ly tendrán muy poco efecto en la Tierra.

Lo que sí decía era que dentro de ese rango los rayos gamma afectarían nuestra capa de ozono lo que reduciría nuestra protección contra la radiación. ¿Qué tan cerca tendría que estar para que los rayos gamma reales sean una amenaza principal seria para la Tierra, ya que el estallido de rayos gamma mata directamente una gran parte de la vida de la Tierra? He estado pensando en una historia donde sucede esto.

Mira la novela Diaspora de Greg Egan. Allí, el homo sapiens es destruido por un evento similar a una supernova, con una descripción muy plausible proporcionada.

Respuestas (2)

Impresionante pregunta. Amo este tipo de cosas.

Wikipedia, por supuesto, tiene una página sobre las supernovas cercanas a la Tierra, y el primer párrafo del cuerpo examina brevemente los efectos de la vida en la Tierra. Lo único realmente importante es lo que dijiste: que los rayos gamma de una supernova podrían agotar la capa de ozono. No demasiado específico. Pero mira más abajo en la página. En esta sección dice

Estimaciones recientes predicen que una supernova de Tipo II tendría que estar más cerca de ocho parsecs (26 años luz) para destruir la mitad de la capa de ozono de la Tierra.

Revisé las estimaciones a las que se hace referencia en la preimpresión de arXiv utilizada. comienza con

Las estimaciones realizadas en la década de 1970 indicaron que una supernova que se produjera dentro de decenas de parsecs de la Tierra podría tener efectos significativos en la capa de ozono.

Luego dicen que ahora tienen herramientas mejoradas; mas tarde dicen

Encontramos que para que el agotamiento del ozono combinado de estos efectos duplique aproximadamente el flujo UV "biológicamente activo" recibido en la superficie de la Tierra, la supernova debe ocurrir en <∼ 8 pc.

que luego reafirman como

Sumando nuestros agotamientos de rayos gamma y rayos cósmicos para DSN = 10 pc, y teniendo en cuenta que nuestra energía adoptada es mayor que la encontrada en el último estudio SN mencionado anteriormente, obtenemos una "distancia crítica" fiduciaria para alterar significativamente el ozono de Dcrit ≃ 8 pc para un SN con una energía total de rayos gamma de ∼ 1,8 × 1047 erg.

Y en la conclusión, encontramos de nuevo

Nuestro hallazgo principal es que un SN de colapso del núcleo tendría que estar situado aproximadamente a 8 pc de distancia para producir un agotamiento de ozono combinado de rayos gamma y rayos cósmicos de ~ 47%, lo que duplicaría aproximadamente el promedio global de UV biológicamente activo. llegando al suelo.

No es una gran diferencia al principio, pero veríamos algunos efectos bastante malos después de un tiempo, digamos, uno o dos días.

Mirando aquí , encontramos

Se podría esperar una explosión de supernova del orden de 10 pc cada pocos cientos de millones de años, y podría destruir la capa de ozono durante cientos de años, dejando entrar radiación solar ultravioleta potencialmente letal.

¡Ay!

sí, no leí todo eso en Wiki, y entiendo que será un gran problema, pero uno a más largo plazo, aunque no lo había pensado/sabía antes de esto. +1
(Wikipedia): "En el caso de la Tierra, los rayos gamma inducen una reacción química en la atmósfera superior, convirtiendo el nitrógeno molecular en óxidos de nitrógeno". También existe este problema, aparte de la capa de ozono. No subestimaría los efectos de toneladas y toneladas de lluvias ácidas que caen a la superficie. Ellos, sin embargo, no escriben en qué cantidades aparece. La atmósfera tiene una masa de 5x10^18 kg. Si el 5% de eso reaccionara en óxidos de nitrógeno, sería bastante letal, supongo.
@Irigi Muy buen punto. Estoy más preocupado por la capa de ozono porque los óxidos de nitrógeno solo se formarán una vez, mientras que la radiación ultravioleta que deja entrar la capa de ozono empobrecida del sol permanecerá durante mucho tiempo.
Pero nada de esto responde a la pregunta realmente interesante: ¿HAY estrellas a esta distancia de la Tierra que podrían convertirse en supernovas en un futuro próximo?
@jamesqf Solo mirando rápidamente Wikipedia , ya veo. . . ninguna. El más cercano dado es IK Pegasi B , a 150 años luz. Sin embargo, es una enana blanca, por lo que experimentaría una supernova de tipo Ia, en lugar de la supernova de colapso del núcleo que se piensa más comúnmente.
Sin embargo, la capa de ozono se regeneraría.
@ HDE226868 sí, pero esa lluvia ácida "formada una vez" sería una perra de grado A.

Depende de lo que entiendas por "daño grave". Una supernova a una distancia de 10 parsecs podría no causar ningún daño físico significativo, pero si estuviera en la dirección opuesta al sol, la ausencia de una noche u oscuridad real durante varios meses podría ser muy dañina para la vida silvestre. Se esperaría que una supernova de Betelgeuse fuera tan brillante como la luna llena, pero 10 parsecs es 1/20 de la distancia a Betelgeuse, por lo que una supernova a esa distancia sería cuatrocientas veces más brillante que la luna llena (aunque todavía solo 1 /1000th tan brillante como el sol).