Una historia de violencia: el hierro encontrado en fósiles sugiere un papel de supernova en la muerte en masa

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El espacio exterior nos toca de muchas maneras. Los meteoritos de antiguas colisiones de asteroides y el polvo de los cometas golpean nuestra atmósfera todos los días, la mayoría de ellos sin ser vistos. Los rayos cósmicos ionizan los átomos en nuestro aire superior, mientras que el viento solar encuentra formas astutas de invadir la magnetosfera planetaria y prender fuego al cielo con auroras. Ni siquiera podemos caminar afuera en un día soleado de verano sin preocuparnos por la luz ultravioleta del sol que quema la piel.

Entonces, tal vez no te sorprendería que a lo largo de la historia de la Tierra, nuestro planeta también se haya visto afectado por uno de los eventos más catastróficos que el universo tiene para ofrecer: la explosión de una estrella supergigante en un Supernova tipo II evento. Después del colapso del núcleo de la estrella, la onda de choque saliente hace volar la estrella en pedazos, liberando y creando una gran cantidad de elementos. Uno de ellos es el hierro 60. Si bien la mayor parte del hierro en el universo es hierro-56, un átomo estable formado por 26 protones y 30 neutrones, el hierro-60 tiene cuatro neutrones adicionales que lo convierten en un isótopo radiactivo inestable.

Si una supernova se produce lo suficientemente cerca de nuestro Sistema Solar, es posible que algunas de las eyecciones lleguen a la Tierra. ¿Cómo podríamos detectar estos fragmentos estelares? Una forma sería buscar rastros de isótopos únicos que solo podrían haber sido producidos por la explosión. Un equipo de científicos alemanes hizo exactamente eso. en un papel publicado a principios de este mes en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, informan la detección de hierro-60 en biológicamente produjo nanocristales de magnetita en dos núcleos de sedimentos perforados del Océano Pacífico.

La magnetita es un mineral rico en hierro naturalmente atraído por un imán justo cuando la aguja de una brújula responde al campo magnético de la Tierra.Bacterias magnetotácticas, un grupo de bacterias que se orientan a lo largo de las líneas del campo magnético de la Tierra, contienen estructuras especializadas llamadas magnetosomas, donde almacenan pequeños cristales magnéticos, principalmente como magnetita (o greigita, un sulfuro de hierro) en largas cadenas. Se cree que la naturaleza se tomó todas estas molestias para ayudar a las criaturas a encontrar agua con la concentración óptima de oxígeno para su supervivencia y reproducción. Incluso después de su muerte, las bacterias continúan alineándose como agujas de brújula microscópica a medida que se asientan en el fondo del océano.

Después de que las bacterias mueren, se descomponen y se disuelven, pero los cristales son lo suficientemente resistentes como para ser preservados como cadenas de magnetofósiles que se asemejan a guirnaldas de cuentas en el árbol de Navidad familiar. Usando un espectrómetro de masas, que se burla de una molécula de otra con una precisión asesina, el equipo detectó átomos de hierro "vivos" de 60 en las cadenas fosilizadas de cristales de magnetita producidos por la bacteria. Significado en vivo aún fresco. Dado que la vida media del hierro 60 es de solo 2.6 millones de años, cualquier hierro 60 primordial que sembró la Tierra en su formación ha desaparecido hace mucho tiempo. Si vas a cavar ahora y encuentras hierro-60, es probable que estés viendo una supernova como la pistola humeante.

Los coautores Peter Ludwig y Shawn Bishop, junto con el equipo, descubrieron que el material de supernova llegó a la Tierra hace unos 2,7 millones de años cerca del límite de la Épocas del Pleistoceno y Plioceno y llovió durante todos los 800,000 años antes de llegar a su fin hace aproximadamente 1.7 millones de años. Si alguna vez cayó una fuerte lluvia.

La concentración máxima se produjo hace unos 2,2 millones de años, al mismo tiempo que nuestros primeros ancestros humanos, el Homo habilis, estaban cortando herramientas de piedra. ¿Fueron testigos de la aparición de una espectacular "nueva estrella" brillante en el cielo nocturno? Asumiendo que la supernova no estuviera oscurecida por el polvo cósmico, la vista debe haber puesto de rodillas nuestras relaciones bípedas.

Incluso existe la posibilidad de que un aumento en rayos cósmicos del evento afectó nuestra atmósfera y clima y posiblemente condujo a una muerte menor en ese momento. El clima de África se secó y los ciclos repetidos de glaciación se volvieron comunes a medida que las temperaturas globales continuaron su tendencia de enfriamiento del Plioceno al Pleistoceno.

Los rayos cósmicos, que son protones extremadamente rápidos, de alta energía y nucleares atómicos, rompen moléculas en la atmósfera e incluso pueden penetrar hacia la superficie durante una explosión de supernova cercana, dentro de unos 50 años luz del Sol. La alta dosis de radiación pondría en riesgo la vida, mientras que al mismo tiempo proporciona un aumento en el número de mutaciones, una de las fuerzas creativas que impulsan la diversidad de la vida en la historia de nuestro planeta. La vida: siempre es una historia de tomar lo bueno con lo malo.

El descubrimiento del hierro 60 consolida aún más nuestra conexión con el universo en general. De hecho, las bacterias que comen las cenizas de supernova agregan un giro literal a las famosas palabras de Carl Sagan: "El cosmos está dentro de nosotros. Estamos hechos de material estelar ". Grandes o pequeños, debemos nuestras vidas a la síntesis de elementos dentro de los vientres de las estrellas.

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