Ho letto che le supernovae di tipo Ia rilasciano i loro effetti a distanza molto maggiore di quelle di tipo II, e che essendo originate da un sistema stellare binario, formato da una gigante rossa più una nana bianca, sono teoricamente molto più difficili da monitorare e anche più frequenti rispetto alle stelle supergiganti. Ci sono pericoli per la terra?

Cominceremo la risposta con un tranquillizzante: "No: non ci sono pericoli per la Terra da parte delle supernovae, né di tipo Ia, né di altri tipi".

Le supernovae sono esplosioni estremamente potenti, ma avvengono a distanze così grandi da non creare preoccupazioni per il nostro pianeta. Possiamo fare un primo, rapido calcolo per renderci conto di questo. Una supernova abbastanza brillante (per esempio una di tipo Ia) può raggiungere una luminosità circa 1 miliardo di volte superiore a quella del Sole. L’intensità della radiazione di una sorgente diminuisce però in proporzione inversa al quadrato della distanza. Una supernova apparirebbe dunque simile al Sole se si trovasse ad una distanza pari a circa 50000 volte quella tra la Terra ed il Sole. Questa distanza corrisponde a circa 0,8 anni luce. Per confronto, la stella più vicina (proxima Centauri) dista dal Sole 4,2 anni luce (e sappiamo per certo che non esploderà come supernova). Questo semplice esempio mostra come una supernova dovrebbe essere estremamente vicina alla Terra (in termini astronomici naturalmente) per avere effetti significativi.

Quanto descritto sopra è però troppo semplificato: ci sono altri effetti che possono rendere nociva una supernova anche a distanze maggiori: per esempio, la supernova emette radiazioni X e gamma che possono intaccare lo strato di ozono dell’atmosfera terrestre. Studi dettagliati dimostrano che, sotto ipotesi molto conservative, una supernova sicuramente non avrà ripercussioni sul nostro ecosistema se si trova più lontano di circa 100 anni luce dal nostro pianeta.

La buona notizia è che noi abbiamo una conoscenza piuttosto dettagliata delle stelle nella vicinanza del Sole. Non ci sono sistemi "pericolosi" in questa regione. Sia le stelle giganti rosse che le supergiganti sono stelle ben visibili e ben riconoscibili, per cui possiamo sentirci tranquilli sotto questo punto di vista.

Ma veniamo al punto specifico della domanda, e cioè se le supernove Ia sono più pericolose di quelle di tipo II. Le Ia sono effettivamente in media più luminose, di un fattore compreso tra 2 e 10 volte. Come si è visto sopra, però, dal punto di vista della luce ottica emessa le supernovae Ia pongono un rischio molto limitato (e quelle di tipo II ancora meno). Alcune delle supernovae di tipo II, al contrario, producono raggi X in abbondanza, più che quelle di tipo Ia. Queste radiazioni sono potenzialmente pericolose, e questo rende le supernovae II probabilmente più nocive delle Ia. Per quanto riguarda il ritmo di ricorrenza dei due tipi, non è sempre vero che le supernovae di tipo Ia sono più comuni: dipende, in realtà, dal tipo di galassia considerata. Mentre nelle galassie ellittiche (come M87) non ci sono praticamente supernovae di tipo II, queste ultime sono più numerose per le galassie a spirale, come la nostra Via Lattea.

Per concludere, ecco una stima approssimativa di quante supernovae ci possiamo aspettare nella nostra vita. Il numero di supernovae che esplodono nella nostra galassia è all’incirca di una ogni cento anni (nell’intera galassia); questo è il tasso totale, indicato con Ttot. La galassia è formata da 100 miliardi di stelle (in notazione scientifica: 1011). Solo una frazione di queste stelle può produrre supernovae potenzialmente nocive per la Terra, diciamo quelle entro 100 anni luce. Ci sono circa 10000 stelle entro questa distanza. Il tasso T di supernovae vicine sarà quindi dato da:

T = Ttot × (10000/1011) = 1 ogni miliardo di anni.

Come si vede dalla piccolezza di questo numero, dovremmo preoccuparci molto di più di andare in macchina oppure di fumare una sigaretta piuttosto che prepararci ad una supernova dal cielo! Non è un caso che le supernovae osservate storicamente nella nostra galassia (come quella che ha prodotto la nebulosa del Granchio) sono distante diverse migliaia di anni luce.

Effetti di una supernova vicina. Nonostante l’estrema improbabilità, è comunque interessante valutare gli effetti dell’esplosione di una supernova negli immediati dintorni del Sole. Si tratterebbe non solo di uno spettacolo impressionante (a 300 anni luce, una supernova Ia apparirebbe più splendente della Luna piena) ma avrebbe effettivamente una notevole influenza sull’ambiente terrestre. L’intensa radiazione gamma e quella corpuscolare dei raggi cosmici che investirebbero la Terra provocherebbero infatti una sensibile perturbazione nella biosfera, cioè in quella parte esterna del globo terrestre che è sede degli organismi viventi e che comprende la bassa atmosfera, l’intera idrosfera e lo strato più superficiale della crosta, fino a profondità di circa 2 km (dove vivono batteri come quelli connessi ai giacimenti petroliferi).
Si è valutato che una supernova possa emettere radiazione gamma per un ammontare di 1043 joule, una quantità di energia pari a quella che il Sole, con l’attuale ritmo di erogazione, irradierebbe in qualche miliardo di anni. In base alle teorie correntemente accettate, questa radiazione viene emessa istantaneamente (entro poche ore dall’esplosione). Data la differente velocità della radiazione gamma (che si propaga alla velocità della luce) e dei raggi cosmici (decisamente più lenti) la Terra subirebbe dapprima l’intensa vampata gamma e, successivamente, arriverebbe la pioggia di raggi cosmici.
L’irradiazione gamma avrebbe un pesante effetto sull’atmosfera, soprattutto per la distruzione della fascia di ozono, lo schermo naturale che protegge la biosfera dalla radiazione ultravioletta solare. Fatti un po’ di conti, risulta che l’effetto della radiazione gamma potrebbe essere ecologicamente rilevante se la supernova esplodesse a distanza inferiore ad un centinaio di anni luce.
Al ripetersi di tali eventi potrebbe essere attribuita la causa di alcune delle grandi estinzioni di esseri viventi che i paleontologi hanno individuato nei passati 600 milioni di anni, da quando cioè sulla Terra esistono i vertebrati.

 

Link per approfondire:
L’esplosione di η Carinae come supernova? (dal sito di Ulisse);
Will a Nearby Supernova Endanger Life on Earth? (in Inglese, di Michael Richmond).