Ali bi lahko gama žarki uničil življenje na Zemlji?

Med vsemi kozmičnimi katastrofami, ki bi lahko vplivale na naš planet, je napad sevanja iz eksplozije gama žarkov zagotovo eden najbolj ekstremnih. GRB-ji, kot se imenujejo, so močni dogodki, ki sproščajo ogromne količine gama žarkov. Ti so med najbolj smrtonosnimi znanimi sevanji. Če bi bila oseba blizu predmeta, ki proizvaja gama žarke, bi jo v hipu ocvrli. Gotovo bi razpok gama žarkov lahko vplival na DNK življenja, kar bi povzročilo genetsko škodo še dolgo po tem, ko je eksplozija minila. Če bi se kaj takega zgodilo v zgodovini Zemlje, bi to lahko spremenilo razvoj življenja na našem planetu.

Dobra novica je, da je zemlja, ki jo je eksplodirala GRB, malo verjeten dogodek. Zato, ker se ti rafali dogajajo tako daleč, da so možnosti, da bi jih kdo poškodoval, precej majhne. Kljub temu gre za fascinantne dogodke, ki pritegnejo pozornost astronomov, kadar koli se pojavijo.

Izbruhi gama žarkov so velikanske eksplozije v oddaljenih galaksijah, ki pošiljajo roje močno energijskih gama žarkov. Zvezde, supernove in drugi predmeti v vesolju oddajajo svojo energijo v različnih oblikah svetlobe, tudi vidni svetloba, rentgenski žarki, gama žarki, radijski valoviin nevtrinose, če jih naštejemo le nekaj. Gama žarki usmerijo svojo energijo na določeno valovno dolžino. Kot rezultat tega so nekateri najmočnejši dogodki v vesolju, eksplozije, ki jih ustvarijo, pa so tudi pri vidni svetlobi precej svetle.

Kaj povzroča GRB? Dolgo časa so ostali precej skrivnostni. Tako svetle so, da so ljudje sprva pomislili, da so si lahko zelo blizu. Zdaj se izkaže, da so mnogi zelo oddaljeni, kar pomeni, da so njihove energije precej visoke.

Astronomi zdaj vedo, da je za ustvarjanje enega od teh izbruhov potrebno nekaj zelo čudnega in množičnega. Pojavijo se lahko, kadar sta dva magnetizirana predmeta, kot sta črne luknje ali nevtronske zvezde trčijo, njihova magnetna polja se združijo. To dejanje ustvarja ogromne curke, ki osredotočajo energijske delce in fotone, ki izhajajo iz trka. Letala se razprostirajo na več svetlobnih letih. Misli na njih kot Zvezdne steze-fasterski razpoki, le veliko močnejši in dosežejo skoraj vesoljski obseg.

Energija razpoka gama žarkov je usmerjena vzdolž ozkega žarka. Astronomi pravijo, da je "kolimentiran". Ko se supermasivna zvezda zruši, lahko ustvari dolgotrajno porušitev. Trčenje dveh črnih lukenj ali nevtronskih zvezd ustvarja kratkotrajne poči. Nenavadno je, da so kratkotrajni rafali lahko manj kolimentirani ali pa v nekaterih primerih sploh niso zelo osredotočeni. Astronomi še vedno delajo, da bi ugotovili, zakaj bi to lahko bilo.

Zmanjšanje energije eksplozije pomeni, da se veliko tega usmeri v ozek snop. Če se Zemlja nahaja vzdolž vidnega polja usmerjenega pihanja, instrumenti takoj zaznajo GRB. Pravzaprav ustvarja tudi močno eksplozijo vidne svetlobe. Dolgotrajni GRB (ki traja več kot dve sekundi) lahko proizvede (in osredotoči) isto količino energije, ki bi nastala, če bi se 0,05% Sonca v trenutku spremenilo v energijo. Zdaj, to je ogromna eksplozija!

Težko je razumeti neizmernost te vrste energije. Ko pa toliko energije seva neposredno od polovice vesolja, je to mogoče videti s prostim očesom tukaj na Zemlji. Na srečo nam večina GRB ni tako blizu.

Na splošno astronomi odkrijejo približno en razpok na dan. Vendar zaznajo le tiste, ki oddajajo svoje sevanje v splošni smeri Zemlje. Torej astronomi verjetno vidijo le majhen odstotek skupnega števila GRB, ki se pojavljajo v vesolju.

To sproža vprašanja, kako se razdelijo GRB (in predmeti, ki jih povzročajo) v prostoru. Močno se zanašajo na gostoto območij, ki tvorijo zvezde, in starost vpletene galaksije (in morda tudi druge dejavnike). Medtem ko se zdi, da se večina pojavlja v oddaljenih galaksijah, se lahko zgodijo v bližnjih galaksijah ali celo v naših. Zdi se, da so GRB na Mlečni poti dokaj redki.

Trenutne ocene kažejo, da se bo eksplozija gama žarkov zgodila v naši galaksiji ali v bližnji galaksiji približno enkrat na pet milijonov let. Vendar je precej verjetno, da sevanje ne bi vplivalo na Zemljo. Zgoditi se mora precej blizu nas, da bo to imelo učinek.

Vse je odvisno od žarka. Celo predmeti, ki so blizu snemanja gama žarkov, ne morejo vplivati, če niso na poti žarka. Če pa predmet je na poti so lahko rezultati uničujoči. Obstajajo dokazi, ki kažejo, da bi se lahko nekje v bližini GRB zgodil pred približno 450 milijoni let, kar bi lahko privedlo do množičnega izumrtja. Vendar so dokazi za to še vedno skrajni.

Bližnji razpok gama žarkov, ki je bil usmerjen neposredno na Zemljo, je malo verjetno. Če pa bi do tega prišlo, bi bila višina škode odvisna od tega, kako blizu je rafal. Ob predpostavki, da se ena pojavlja v mlečna cesta galaksije, vendar zelo oddaljen od našega osončja, stvari morda niso preveč slabe. Če se zgodi razmeroma v bližini, potem je odvisno, koliko semena Zemlje seka.

Z gama žarki, ki so sevali neposredno na Zemlji, bi sevanje uničilo pomemben del naše atmosfere, zlasti ozonsko plast. Fotoni, ki izhajajo iz porušitve, bi povzročili kemične reakcije, ki bi vodile do fotokemičnega smoga. To bi še dodatno izčrpalo našo zaščito kozmični žarki. Potem so tu smrtni odmerki sevanja, ki bi jih doživelo površinsko življenje. Končni rezultat bi bila množično izumrtje večine vrst življenja na našem planetu.

Na srečo je statistična verjetnost takega dogodka majhna. Zdi se, da je Zemlja na območju galaksije, kjer so supermasivne zvezde redke, in binarni kompaktni objektni sistemi niso nevarno blizu. Tudi če se v naši galaksiji zgodi GRB, je verjetnost, da bi bil usmerjen prav v nas, precej redka.

Čeprav so GRB nekateri najmočnejši dogodki v vesolju, ki lahko uničijo življenje na katerem koli planetu na svoji poti, smo na splošno zelo varni.

Astronomi opazujejo GRB z orbite vesoljskih plovil, kot je misija FERMI. Spremlja vsak gama-žarek, ki se oddaja iz kozmičnih virov, tako znotraj naše galaksije kot tudi v oddaljenih vesoljih. Služi tudi kot nekakšno "zgodnje opozarjanje" prihajajočih porušitev in meri na njihovo intenzivnost in lokacijo.

Uredil in posodobil Carolyn Collins Petersen.