Und wie viele potenziell explodierende Sterne befinden sich in der unsicheren Entfernung?
Künstlerkonzept einer Supernova oder eines explodierenden Sterns über SmithsonianScience.org.
Eine Supernova ist eine Sternexplosion - zerstörerisch in einem Ausmaß, das die menschlichen Vorstellungen fast übersteigt. Wenn unsere Sonne als Supernova explodieren würde, würde die resultierende Schockwelle wahrscheinlich nicht die ganze Erde zerstören, aber die der Sonne zugewandte Seite der Erde würde wegkochen. Wissenschaftler schätzen, dass die Temperatur auf dem gesamten Planeten ungefähr um das 15-fache höher sein wird als auf der Oberfläche unserer normalen Sonne. Außerdem würde die Erde nicht im Orbit bleiben. Die plötzliche Abnahme der Sonnenmasse könnte den Planeten in den Weltraum entlassen. Es ist klar, dass die Entfernung der Sonne - 8 Lichtminuten entfernt - nicht sicher ist. Zum Glück ist unsere Sonne kein Stern, der als Supernova explodieren könnte. Aber andere Sterne jenseits unseres Sonnensystems werden es tun. Was ist der nächste Sicherheitsabstand? Die wissenschaftliche Literatur nennt 50 bis 100 Lichtjahre als den nächsten sicheren Abstand zwischen der Erde und einer Supernova.
Bild des Überrestes von Supernova 1987A bei optischen Wellenlängen mit dem Hubble-Weltraumteleskop im Jahr 2011. Diese Supernova war die nächste seit Jahrhunderten und nur für das Auge sichtbar. Es befand sich am Rande des Tarantula-Nebels in der großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie zu unserer Milchstraße. Es befand sich ungefähr 168.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Bild über die NASA, die ESA und P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).
Was würde passieren, wenn eine Supernova in der Nähe der Erde explodieren würde? Betrachten wir die Explosion eines Sterns neben unserer Sonne, aber immer noch in unsicherer Entfernung. Sagen wir, die Supernova ist 30 Lichtjahre entfernt. Dr. Mark Reid, ein leitender Astronom am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, sagte:
… Wäre eine Supernova, die innerhalb von etwa 30 Lichtjahren von uns losgehen würde, was zu schwerwiegenden Auswirkungen auf die Erde führen würde, möglicherweise zu Massensterben. Röntgenstrahlen und energiereichere Gammastrahlen der Supernova könnten die Ozonschicht zerstören, die uns vor solaren ultravioletten Strahlen schützt. Es könnte auch Stickstoff und Sauerstoff in der Atmosphäre ionisieren, was zur Bildung großer Mengen von smogartigem Distickstoffoxid in der Atmosphäre führt.
Wenn eine Supernova innerhalb von 30 Lichtjahren explodieren würde, wären Phytoplankton- und Riffgemeinschaften besonders betroffen. Ein solches Ereignis würde die Basis der Nahrungskette der Ozeane stark erschöpfen.
Angenommen, die Explosion wäre etwas weiter entfernt. Eine Explosion eines nahegelegenen Sterns kann dazu führen, dass die Erde und ihr Oberflächen- und Ozeanleben relativ intakt bleiben. Aber jede relativ nahe Explosion würde uns immer noch mit Gammastrahlen und anderer energiereicher Strahlung überschütten. Diese Strahlung könnte im irdischen Leben Mutationen hervorrufen. Auch die Strahlung einer nahe gelegenen Supernova könnte unser Klima verändern.
In der bekannten Geschichte der Menschheit ist keine Supernova bekannt, die in dieser Nähe ausbricht. Die letzte Supernova, die für das Auge sichtbar war, war Supernova 1987A im Jahr 1987. Sie war ungefähr 168.000 Lichtjahre entfernt.
Zuvor wurde die letzte für das Auge sichtbare Supernova 1604 von Johannes Kepler dokumentiert. Mit etwa 20.000 Lichtjahren leuchtete sie heller als jeder Stern am Nachthimmel. Es war sogar bei Tageslicht sichtbar! Soweit wir wissen, hat es jedoch keine irdischen Auswirkungen.
Relative Dimensionen von IK Pegasi A (links), IK Pegasi B (unten in der Mitte) und unserer Sonne (rechts). Der kleinste Stern hier ist der nächste bekannte Supernova-Vorfahren-Kandidat in 150 Lichtjahren Entfernung. Bild über RJHall auf Wikimedia Commons.
Wie viele potenzielle Supernovae befinden sich näher an uns als 50 bis 100 Lichtjahre? Die Antwort hängt von der Art der Supernova ab.
Eine Typ II Supernova ist ein alternder massereicher Stern, der zusammenbricht. Innerhalb von 50 Lichtjahren um die Erde gibt es keine Sterne, die massiv genug sind, um dies zu tun.
Es gibt aber auch Supernovae vom Typ I - verursacht durch den Zusammenbruch eines kleinen schwachen weißen Zwergsterns. Diese Sterne sind dunkel und schwer zu finden, daher können wir nicht sicher sein, wie viele es gibt. Innerhalb von 50 Lichtjahren gibt es wahrscheinlich einige hundert dieser Sterne.
Der Stern IK Pegasi B ist der nächste bekannte Supernova-Vorläufer. Es ist Teil eines Doppelsternsystems, das sich etwa 150 Lichtjahre von unserem Sonnen- und Sonnensystem entfernt befindet.
Der Hauptstern im System - IK Pegasi A - ist ein gewöhnlicher Hauptsequenz Stern, nicht anders als unsere Sonne. Die potentielle Typ I Supernova ist der andere Stern - IK Pegasi B - ein massiver weißer Zwerg, der extrem klein und dicht ist. Wenn sich der A-Stern zu einem roten Riesen entwickelt, wird erwartet, dass er in einen Radius wächst, in dem der Weiße Zwerg es kann zuwachsenoder übernehmen Materie aus der erweiterten gasförmigen Hülle von A. Wenn der B-Stern massiv genug wird, kann er in sich zusammenbrechen und dabei als Supernova explodieren. Lesen Sie mehr über das IK Pegasi-System von Phil Plait bei Bad Astronomy.
Betelgeuse wurde mit dem Hubble-Weltraumteleskop in ultraviolettem Licht abgebildet und anschließend von der NASA verbessert. Der hellweiße Fleck ist wahrscheinlich einer dieser Sternstangen. Bild über die NASA / ESA.
Was ist mit Betelgeuse? Ein anderer Stern, der oft in der Supernova-Geschichte erwähnt wird, ist Betelgeuse, einer der hellsten Sterne in unserem Himmel, Teil des berühmten Sternbilds Orion. Betelgeuse ist ein Überriese. Es ist an sich sehr brillant.
Eine solche Brillanz hat jedoch ihren Preis. Die Betelgeuse ist einer der berühmtesten Sterne am Himmel, weil sie eines Tages explodieren wird. Die enorme Energie von Betelgeuse erfordert, dass der Kraftstoff schnell verbraucht wird (relativ gesehen). Tatsächlich ist Betelgeuse jetzt fast am Ende seiner Lebensdauer. Eines Tages (astronomisch gesehen) geht ihm der Treibstoff aus, er bricht unter seinem eigenen Gewicht zusammen und prallt dann in einer spektakulären Typ-II-Supernova-Explosion zurück. In diesem Fall wird Betelgeuse einige Wochen oder Monate lang enorm aufhellen, vielleicht so hell wie der Vollmond und am helllichten Tag sichtbar.
Wann wird es passieren? Wahrscheinlich nicht zu unseren Lebzeiten, aber niemand weiß es wirklich. Es könnte morgen oder eine Million Jahre in der Zukunft sein. Wenn dies geschieht, werden alle Wesen auf der Erde Zeuge eines spektakulären Ereignisses am Nachthimmel, aber das irdische Leben wird nicht geschädigt. Das liegt daran, dass Betelgeuse 430 Lichtjahre entfernt ist. Lesen Sie mehr über Betelgeuse als Supernova.
Künstlerkonzept einer Supernova über NASA / CXC / M.Weiss.
Wie oft brechen Supernovae in unserer Galaxie aus? Niemand weiß. Wissenschaftler haben spekuliert, dass die energiereiche Strahlung von Supernovae bereits Mutationen bei irdischen Arten verursacht hat, vielleicht sogar bei Menschen.
Einer Schätzung zufolge könnte es alle 15 Millionen Jahre ein gefährliches Supernova-Ereignis in der Nähe der Erde geben. Eine andere sagt, dass im Durchschnitt alle 240 Millionen Jahre eine Supernova-Explosion innerhalb von 10 Parsecs (33 Lichtjahren) auf der Erde stattfindet. Sie sehen, wir wissen es wirklich nicht. Aber Sie können diese Zahlen den wenigen Millionen Jahren gegenüberstellen, von denen angenommen wird, dass Menschen auf dem Planeten existiert haben - und viereinhalb Milliarden Jahre für das Zeitalter der Erde.
Und wenn Sie das tun, werden Sie sehen, dass es sich um eine Supernova handelt ist sicher in der Nähe der Erde auftreten - aber wahrscheinlich nicht in absehbarer Zukunft der Menschheit.
Fazit: In der wissenschaftlichen Literatur werden 50 bis 100 Lichtjahre als sicherster Abstand zwischen der Erde und einer Supernova angegeben.