Exploderende sterren: loopt onze planeet gevaar?

Wanneer sterren exploderen komt er een immense hoeveelheid energie vrij. Een deel van het leven op het aardoppervlak zou in het verleden uitgestorven kunnen zijn door een dergelijke uitbarsting, maar hard bewijs ontbreekt nog. Een studie die uitgevoerd zal worden door onderzoeker Brian Thomas en enkele collega’s van de Washburn Universiteit moet hier nu duidelijkheid over gaan verschaffen. Het team is van plan om in de komende tijd verschillende astrofysische fenomenen te bestuderen die de aarde met hoogenergetische straling kunnen ‘bestoken’. Bovendien zal men fotoplankton, dat voor de energievoorziening afhankelijk is van fotosynthese, blootstellen aan verschillende typen straling om te weten te komen hoe het leven op onze planeet beïnvloed kan worden door een stellaire explosie, aangezien alle organismen sterk afhankelijk zijn van deze microscopische planten.

Over het algemeen bevinden sterren zich te ver van ons af om een bedreiging te vormen voor onze planeet. Vermoedelijk werd onze planeet 450 miljoen jaar geleden voor het laatst bestookt werd met schadelijke straling uit de ruimte. Met behulp van observaties die verzameld zullen worden door de Swift-satelliet en de ruimtetelescoop Fermi wil het team van onderzoekers nu uit gaan zoeken hoe groot de kans is dat de aarde in de toekomst opnieuw gevaar loopt. Sommige stellaire uitbarstingen oefenen namelijk invloed uit op een gebied van enkele tientallen of zelfs duizenden lichtjaren. De bekendste hiervan is een supernova, welke het uiteindelijke lot is van een massieve ster die meer dan acht keer zo zwaar is als de zon.

Andere typen explosies, zoals hypernovae, hebben een veel groter bereik. Het zijn de bronnen van zogeheten gammaflitsen, die ongeveer tien keer zo krachtig als de gemiddelde supernova kunnen zijn. Niet alleen bij de dood van een ster, maar ook bij de fusie van twee neutronensterren kan een dergelijke flits vrijkomen. GRB’s, zoals deze uitbarsting ook wel worden genoemd, van het laatstgenoemde type komen naar verluidt vrij vaak voor in ons melkwegstelsel. Indien er op een afstand die kleiner is dan tien lichtjaar zo’n explosie plaatsvindt kunnen de effecten voor ons dramatisch zijn. Op 27 december 2004 zorgde de straling die vrijkwam bij een soortgelijke explosie ervoor dat de transmissie van radiogolven op onze planeet verstoord werd. Omdat de bron van de gammastralen zich op 50.000 lichtjaar van de aarde bevond ontstond er geen verdere schade.

Tijdens de studie moet ook naar voren komen wat de biologische invloed van kosmisch ‘vuurwerk’ dat nabij onze planeet af gaat is. Zowel gamma- als röntgenstraling kan de aardse dampkring niet erg ver binnendringen, maar de botsing tussen zulke stralen en de atmosfeer kan nog altijd een langdurige impact hebben. Hoogenergetische straling zorgt er namelijk voor dat stikstof- en zuurstofmoleculen in de stratosfeer van elkaar worden gesplitst, waardoor er stikstofmonoxide ontstaat. Dit molecuul vernietigt ozon, dat als een atmosferisch schild tegen ultraviolette straling van de zon dient. Een relatief nabije gammaflits kan in bepaalde gebieden ruim drie vierde van de ozonmoleculen vernietigen, waardoor de hoeveelheid ozon op de gehele wereld met 35 tot 40 procent zou verminderen. Hierdoor kan er schade ontstaan aan het DNA en de eiwitten van organismen.