Astronomie: Bedrohen Gammablitze und Supernovae die Erde?

Für Leben gibt es in der Milchstraße wenig bessere Orte und bessere Zeiten als das Hier und Jetzt. Das hat eine Forschungsgruppe an von Modellen herausgefunden.

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Künstlerische Darstellung eines Gammablitzes

(Bild: DESY, Science Communication Lab)

Von
  • Hans-Arthur Marsiske

Wir leben in ruhigen und friedlichen Zeiten und haben das Schlimmste hinter uns. Zu dieser optimistischen Schlussfolgerung sind italienische Forscher gekommen. Wer sich jetzt angesichts der aktuellen Nachrichtenlage irritiert die Augen reibt, sollte bedenken, dass es sich bei diesen Forschern um Astronomen handelt. Die denken räumlich und zeitlich in anderen Dimensionen als gewöhnliche Erdenbürger.

„Der beste Ort und die beste Zeit, um in der Milchstraße zu leben“ lautet der Titel der Studie, die Ricardo Spinelli (University of Insubria) jetzt beim Europlanet Science Congress (EPSC) vorgestellt hat. Darin geht es um die Bedrohung des Lebens auf erdähnlichen Planeten durch Supernova-Explosionen und Gammablitze. Um dieses Risiko genauer einzuschätzen, haben die Himmelskundler die Evolution unserer Heimatgalaxis über die Jahrmilliarden modelliert.

Gammablitze gelten als die energiereichsten Ereignisse im Universum. Sie werden auf die Explosion sehr massiver und schnell rotierender Sterne sowie auf die Verschmelzung zweier Neutronensterne oder Schwarzer Löcher zurückgeführt. Innerhalb von zehn Sekunden kann dabei so viel Energie freigesetzt werden, wie die gesamte Milchstraße in hundert Jahren emittiert. Supernovae, die das Lebensende von Sternen mit mindestens achtfacher Sonnenmasse markieren oder entstehen, wenn ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem zu viel Masse von seinem Begleiter angezogen hat, sind weniger stark. Ihr Energieaufkommen entspricht dem der Milchstraße über wenige Stunden. Dafür werden sie häufiger beobachtet. Ein solches Ereignis in der kosmischen Nachbarschaft könnte die Lebensbedingungen auf einem erdähnlichen Planeten durchaus negativ beeinflussen.

Tatsächlich wird das erste der fünf großen Massenaussterben der vergangenen 500 Millionen Jahre, bei denen jeweils mindestens 75 Prozent der Tier- und Pflanzenarten auf der Erde innerhalb kurzer Zeit ausstarben, von mehreren Studien auf eine kosmische Ursache zurückgeführt. Die Strahlung eines Gammablitzes in weniger als 3300 Lichtjahren Entfernung könnte mit mehr als 100 Kilojoule pro Quadratmeter auf die Atmosphäre eingewirkt und 90 Prozent der Ozonschicht zerstört haben, so Spinelli. Dadurch seien die Lebewesen ungeschützt der UV-Strahlung der Sonne ausgesetzt gewesen. Die dabei entstehenden Stickstoffoxide hätten zudem die globale Temperatur stark abgesenkt.

Die von Spinelli und seinen Kollegen vorgenommenen Modellrechnungen stützen diese Theorie. Demnach war die gesamte Milchstraße noch bis vor sechs Milliarden Jahren durch häufige und energiereiche Sternexplosionen geprägt, die es der Entwicklung von Leben schwer gemacht haben dürften. Danach haben sich Supernovae und kurze, weniger als zwei Sekunden dauernde Gammablitze ins Innere der Milchstraße verlagert, einen Bereich, der sich in einem Radius von etwa 6500 Lichtjahren ums Zentrum befindet. Weiter weg vom galaktischen Zentrum bis zu einer Entfernung von 26.000 Lichtjahren, wo sich auch die Sonne befindet, erstreckt sich die Komfortzone, wo sich Leben weitgehend unbehelligt entwickeln konnte. Noch weiter draußen nimmt dann allerdings die Bedrohung durch lange Gammablitze, die länger als zwei Sekunden anhalten, zu. Die geringere Häufigkeit schwerer Elemente begünstige hier die Bildung massereicher und schnell rotierender Sterne, erklärt Spinelli.

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Der größte evolutionäre Druck ginge von diesen Gammablitzen aus. „Obwohl sie viel seltener auftreten als Supernovae, können sie aus größerer Entfernung Massenaussterben auslösen“, sagt Spinelli. „Als energiereichste Ereignisse sind sie die Bazookas mit der größten Reichweite.“ Den Modellrechnungen zufolge treten sie in unserer kosmischen Nachbarschaft ungefähr 1,3-mal in 500 Millionen Jahren auf. Das ordovizische Massenaussterben vor 450 bis 440 Millionen Jahren könne daher durchaus durch einen langen Gammablitz ausgelöst worden sein.

Obwohl im Weltall inzwischen etwas mehr Ruhe eingekehrt ist, sollten wir uns gleichwohl nicht zu sicher fühlen. Denn Artensterben werden nicht nur durch kosmische Ereignisse verursacht. „Das gerade stattfindende sechste Massenaussterben“, betont Spinelli, „geht auf menschliche Aktivitäten zurück.“

(mho)