Die überraschende Widerstandskraft der Ozonschicht gegen eine Supernova

Die Angst vor einer Supernova, die in unmittelbarer Nähe der Erde explodiert, ist ein bekanntes Szenario in der Wissenschaftsgemeinschaft. Trotz ihrer Seltenheit könnten die Auswirkungen einer solchen Explosion katastrophal sein. Historisch betrachtet sind Supernovae nicht nur faszinierende kosmische Ereignisse, sondern auch potenzielle Auslöser für Massenaussterben auf der Erde. Die jüngsten Forschungen zeigen laut dem Standard jedoch, dass die Schutzwirkung unserer Atmosphäre stärker ist als erwartet.

Vergangene Katastrophen beleuchten die Risiken

Blickt man in die kosmische Nachbarschaft unseres Sonnensystems, das sich in einer großen, etwa 300 Lichtjahre umfassenden Blase mit niedriger Wasserstoff- und Staubdichte befindet, sieht man die Spuren vergangener Supernovae. Diese haben vermutlich vor zehn bis 20 Millionen Jahren die sogenannte Lokale Blase geformt. Doch wirklich dramatische Ereignisse, die in der Nähe der Erde stattfanden, sind Millionen von Jahren her. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Hangenberg-Ereignis am Ende des Devon, vor 359 Millionen Jahren, das für das Verschwinden von 75 Prozent aller damaligen Arten verantwortlich sein könnte. Die Ursache wird einer Supernova zugeschrieben, die sich etwa 65 Lichtjahre entfernt ereignete.

Wie nahe ist zu nahe?

Die Frage, ab wann eine Supernova als „zu nahe“ gilt, ist unter Experten umstritten, da viele Variablen die Antwort beeinflussen können. Die allgemeine Meinung unter Astronomen setzt diese kritische Grenze bei etwa 100 Lichtjahren fest. Sollte eine Supernova innerhalb dieses Radius explodieren, sind signifikante Auswirkungen auf unsere Biosphäre wahrscheinlich. Dabei spielt es eine Rolle, wie die Position der Erde im Sonnensystem relativ zum explodierenden Stern gerade ist und wie massereich dieser Stern ist.

Atmosphärische Verteidigung gegenüber Supernovae

Ein Supernova-Ereignis in näherer Entfernung würde vor allem durch elektromagnetische Strahlung und hochenergetische Partikelstrahlung bedrohlich werden. Diese Strahlung führt zu chemischen Reaktionen in den oberen Atmosphärenschichten, wobei Stickstoff in Stickoxide umgewandelt wird, die dann die Ozonschicht schädigen können. Die Ozonschicht schützt die Erde vor der harten kosmischen Strahlung und ultravioletter Strahlung der Sonne. Eine Schwächung dieses Schutzes hätte schwerwiegende Folgen für alle Lebewesen.

Aktuelle Forschungsergebnisse beruhigen

Eine Studie des Zentrums für Klima- und Atmosphärenforschung in Nicosia, Zypern, die kürzlich im Fachjournal „Communications Earth and Environment“ veröffentlicht wurde, hat die Widerstandsfähigkeit der Ozonschicht gegenüber den Auswirkungen einer Supernova genauer untersucht. Unter Verwendung des EMAC-Modells simulierte das Forschungsteam eine Atmosphäre, die einer erhöhten Ionisierung durch eine Supernova in rund 300 Lichtjahren ausgesetzt ist. Überraschenderweise zeigte sich, dass der höchste erwartbare Ozonverlust über den Polen geringer ist als der heutige anthropogene, also menschengemachte Ozonabbau.

Geringere Auswirkungen als erwartet

Die Ergebnisse der Simulation geben Anlass zur Hoffnung, dass eine Supernova in einer Entfernung von etwa 300 Lichtjahren nicht die katastrophalen Auswirkungen hätte, die man bisher befürchtet hatte. Der globale Ozonverlust wäre signifikant, aber nicht katastrophal, und die biologischen Systeme der Erde würden weitgehend intakt bleiben. Dies deutet darauf hin, dass die Erdatmosphäre eine robuste Verteidigung gegen die harsche Strahlung einer Supernova bietet.

Sicherheit trotz kosmischer Bedrohungen

Laut aktuellen Untersuchungen ist in naher Zukunft keine Supernova-Explosion in unmittelbarer Nähe zu erwarten. Der nächstgelegene potenzielle Supernova-Kandidat, IK Pegasi, befindet sich etwa 150 Lichtjahre entfernt. Selbst wenn es dort zu einer Explosion käme, ist dies aufgrund der hohen Eigengeschwindigkeit des Sternsystems und der damit verbundenen Distanzänderung unwahrscheinlich, dass es unsere Erde beeinträchtigt.

Was du dir merken solltest:

• Supernovae sind massive Sternenexplosionen, die potenziell schädliche Auswirkungen auf die Erde haben können, wenn sie näher als etwa 100 Lichtjahre stattfinden. Sie könnten die Ozonschicht schädigen, indem sie Stickstoff in der oberen Atmosphäre in Stickoxide umwandeln, was zu einem verstärkten Ozonabbau führt.
• Studien zeigen jedoch, dass eine Supernova in einer Entfernung von bis zu 300 Lichtjahren wahrscheinlich nur minimale Auswirkungen auf die Ozonschicht hätte – weniger als der aktuelle anthropogene Ozonabbau – und die Erde vor gravierenden Schäden schützen würde.
• Derzeit gibt es keine unmittelbare Bedrohung durch eine nahe Supernova, da der nächste potenzielle Kandidat, IK Pegasi, 150 Lichtjahre entfernt ist und in naher Zukunft nicht explodieren wird, wodurch unsere Erde als relativ sicher vor dieser kosmischen Gefahr gilt.

Übrigens: Mit dem Fortschreiten der Raumfahrttechnologie steigt auch die Zahl der Satelliten, die die Erde umkreisen. Beim Wiedereintritt in die Atmosphäre setzen diese gefährliche Partikel frei, die die Ozonschicht schädigen können. Mehr dazu erfährst du in unserem Artikel.

Bild: © NASA via Wikimedia unter Public Domain