Descoberta ligação indireta entre explosão de supernova e evolução da vida na Terra

Hoje, o Sol e nós estamos na chamada Bolha Local do Universo, onde há poucas outras estrelas. Aqui é tranquilo e aconchegante, e pouca coisa pode acontecer que possa ameaçar a vida na Terra. Mas nem sempre foi assim. Vários milhões de anos atrás, supernovas explodiram perto de nós, ameaçando a vida no planeta com radiação ionizante que destrói o DNA e leva a mutações.

Zeta Ophiuchi, uma estrela descontrolada ejetada por uma explosão de supernova no grupo Escorpião-Centauro. Fonte da imagem: NASA

Durante sua vida, o Sol e o Sistema Solar passaram repetidamente por nuvens de poeira e gás deixadas por explosões de supernovas. Esses vestígios são encontrados em sedimentos terrestres, por exemplo, no fundo de reservatórios. Em particular, um isótopo radioativo chamado ferro-60 pode ser encontrado lá. Sua meia-vida é conhecida, o que permite calcular o momento em que a Terra foi exposta à radiação radioativa das supernovas.

A evolução da vida biológica ocorre sem radiação ionizante. Mas a radiação, como sabemos, leva a mutações rápidas e diversifica e acelera muito as mudanças no DNA e em níveis mais altos da cadeia. Não há conexão direta entre explosões de supernovas e a evolução da vida biológica na Terra, embora evidências indiretas tenham sido descobertas recentemente.

Em 2016, foi publicado um artigo no qual um grupo de físicos descreveu a descoberta de dois picos nos níveis de ferro-60 em sedimentos do fundo do mar. Essas explosões foram datadas com alta precisão: uma em aproximadamente 6,5–8,7 milhões de anos atrás, a outra em aproximadamente 1,5–3,2 milhões de anos atrás. Uma equipe de cientistas da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz (UCSC) tentou calcular onde poderiam ter ocorrido explosões de supernovas que poderiam ter deixado sua marca na Terra naquela época.

Eles “retrocederam” o desenvolvimento do Universo e determinaram que duas supernovas poderiam ter sido as culpadas dos eventos. Além disso, uma explosão anterior de produção de ferro-60 na Terra ocorreu quando nosso sistema estava cruzando os limites da Bolha Local. Esses limites convencionais continham isótopos que surgiram em explosões anteriores de supernovas, cuja matéria foi literalmente expelida do centro da bolha para seus limites então existentes.

A concentração mais recente de ferro-60 em nosso planeta pode ter vindo de uma de duas supernovas: no grupo Scorpius-Centaurus de estrelas jovens, a cerca de 460 anos-luz de distância, ou no grupo Tucana-Chorus, a cerca de 230 anos-luz de distância. Como mostra o estudo, a primeira opção é a mais provável. Após o flash, a Terra pode ter sido exposta à radiação por cerca de 100.000 anos. E durante todo esse tempo, mutações aceleradas teriam ocorrido no planeta, o que certamente teria afetado a evolução dos organismos vivos.

Se a explosão ocorresse no grupo Escorpião-Centauro, a dose poderia ser de 30 mSv adicionais por ano durante os primeiros 10.000 anos; para o grupo Tucana-Clock a dose seria de 100 mSv. Além disso, o limite de radiação no qual ocorre a destruição do DNA pode ser de cerca de 5 mSv por ano, o que é aproximadamente o dobro da radiação de fundo natural do planeta. Portanto, uma dose de 30 mSv por ano certamente parece alta o suficiente para que uma explosão de supernova afete a biodiversidade da Terra.

A descoberta feita ecoa outro trabalho. Cientistas descobriram que o Lago Tanganica, nas terras altas da África Oriental, sofreu um aumento na diversidade de vírus que atacam peixes entre 2 e 3 milhões de anos atrás. Este é o período exato em que a Terra foi exposta pela última vez à radiação de uma explosão de supernova. Nenhuma conexão direta foi encontrada entre esses eventos, mas a coincidência pode não ser acidental.