O que aconteceria com a Terra se uma supernova explodisse por perto?

A Terra está a uma distância segura de qualquer estrela capaz de explodir em uma supernova. Mas e se não fosse bem assim? E se uma estrela vizinha e relativamente próxima explodisse ao final de sua "vida"? O que seria de nós?

• Primeira supernova registrada tem detalhes revelados em nova imagem
• Novo catálogo reúne quase 2 mil supernovas e outros fenômenos

Certos tipos de estrelas explodem e liberam uma enorme quantidade de energia e matéria, na forma de partículas carregadas — e perigosas. Esses eventos são conhecidos como supernovas e estão entre os mais cataclísmicos do universo, além de perigosos para quem tiver o azar de estar por perto. E se a Terra fosse azarada a esse ponto, correria sérios riscos.

Para entender o motivo, precisamos abordar alguns detalhes sobre a física por trás de uma explosão de supernova, como o tipo de estrela que costuma explodir por aí e o tipo de matéria que é ejetada no processo.

Não muito tempo atrás, os cientistas calculavam que se uma supernova quisesse causar danos à Terra, ela teria que se posicionar a cerca de 25 anos-luz de distância ou menos, mas estudos mais recentes sugerem que a distância mínima é muito maior — isto é, supernovas bem mais afastadas fazeriam muito estrago por aqui.

Tipos de supernova

Para explodir em um espetáculo de fogos de artifícios cósmicos, brilhando quase que como uma galáxia inteira, a interessada deve se certificar que é uma estrela gigante ou uma anã branca em um sistema binário.

No primeiro caso estão incluídas as azuis gigantes e não há mais outros requisitos. A estrela nem mesmo precisa ter muita paciência — elas duram apenas alguns milhões de anos antes do final de seus ciclos de fusão nuclear. Quando ficam sem o combustível, chegam ao fim explosivo de suas vidas.

Claro, há outras categorias de estrelas que podem explodir, como supergigantes vermelhas e hipergigantes amarelas. Para estas, alguns processos a mais podem ser necessários, como orbitar uma estrela companheira e conceder-lhe o material externo até se tornarem anãs brancas, encerrando seus processos de fusão nuclear.

Se essas anãs brancas roubarem alguma matéria de suas companheiras, acabam adquirindo massa acima de seus limites e iniciando fusão nuclear descontrolada. Existem outras classes e tipos de explosão; no total, há 11 tipos de supernova.

O que acontece em uma supernova?

Em determinado momento ao fim de seu ciclo de vida, a estrela gigante não consegue mais produzir pressão interna para resistir à sua própria gravidade — a força que empurra toda a matéria para o ponto central do corpo celeste. Assim, ela entra em colapso, formando ondas de choque até que as camadas externas explodam.

Essa camada se expande, viajando em alta velocidade, impulsionada com toda a energia liberada pela explosão. Uma enorme concha de material varre o espaço, formando as nebulosas e fornecendo matéria enriquecida para a formação de novas estrelas.

Por outro lado, algumas partículas ganham ainda mais energia e viajam em altíssima velocidade pela galáxia, tornando-se raios cósmicos. A Terra sempre recebe um fluxo dessas partículas, e algumas podem ter causado extinções em massa no passado do nosso planeta.

Quais os perigos de uma supernova?

Partículas energéticas podem afetar boa parte da química de nossa atmosfera, criando compostos como dióxido de nitrogênio que, por sua vez, causam chuva ácida e prejudicam a camada de ozônio. As consequências disso são níveis maiores de radiação ultravioleta do Sol chegando até nós. Porém, raios cósmicos são desviados pelo nosso campo magnético, principalmente as partículas menos energéticas.

Quanto mais distante a supernova, menos energia os raios cósmicos carregam ao se aproximar da Terra. A 320 anos-luz de distância, por exemplo, uma supernova provavelmente não traria nenhuma ameaça, ou mesmo qualquer efeito perceptível.

Na década de 2000, uma pesquisa mostrou que uma explosão de supernova ocorrida há 41.000 anos, à distância de 250 anos-luz, pode ter levado os mamutes à extinção. A conclusão foi feita após análise de presas de mamute datadas com 34.000 anos. Tais presas continham pequenas crateras de impacto produzidas por grãos ligeiramente radioativos e ricos em ferro que se moviam a 10.000 km/s — algo que supernovas gostam de "vomitar" quando explodem.

Se a supernova estiver ainda mais perto, as coisas podem ficar um tanto mais perigosas. Segundo um estudo recente, a 160 anos-luz de distância a quantidade de raios cósmicos será 10 vezes maior que os níveis observados atualmente, e isso duraria séculos. Já a 65 anos-luz de distância, calcula-se que o fluxo de raios cósmicos aumentaria cerca de 200 vezes mais do que o normal. O resultado seria 30% da camada de ozônio destruída, sendo 87% disso nas regiões polares.

Existem estrelas explosivas próximas da Terra?

A resposta simples é: não! Estrelas potencialmente perigosas estão longe o suficiente para a humanidade dormir tranquila, embora haja algumas que poderiam ameaçar a Terra daqui a alguns milhões de anos. Por outro lado, talvez humanos nem estejam mais por aqui para presenciar o fenômeno.

Uma delas é a anã branca HR8210, em um sistema binário, chegando perto do seu limite de massa crítica à medida que rouba matéria de sua estrela companheira. Se atingir 1,44 da massa solar, explodirá como uma supernova do Tipo Ia, causando sérios impactos na Terra. Esse sistema está localizado apenas a 150 anos-luz de distância de nós, o suficiente para os raios cósmicos da explosão ameaçarem uma pequena parte da nossa camada de ozônio. Talvez isso leve mais tempo para acontecer do que a idade atual da espécie humana.

Outra possível candidata está ainda mais longe — a Betelgeuse, com estimativa de se localizar a cerca de 430 anos-luz. Esse cálculo, no entanto, pode não ser preciso, mas de qualquer forma essa supergigante pulsante não nos ameaça. Quando ela explodir, brilhará muito mais que todos os objetos no nosso céu, com exceção apenas para o Sol.

As estrelas mais próximas da Terra são muito pequenas para representar algum risco de explosão, então não precisamos nos preocupar. Talvez o mamute tenha sido a última espécie de nosso mundo a "se dar mal" por causa de uma supernova!

Fonte: arXiv, Berkelay Lab, Sky at Night Magazine