Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:22 • sest 21:31 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:11 • Sest 05:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Stjarnvísindi: alheimurinn

Hvað gæti gerst ef strókur gammablossa beindist að jörðinni?

Páll Jakobsson og Birgir Urbancic Ásgeirsson

Áhugavert er að skoða hver áhrif gammablossa í Vetrarbrautinni gætu orðið ef strókurinn beindist að jörðinni en slíkt var fyrst ígrundað árið 1995. Ef gert er ráð fyrir meðalblossa í 10.000 ljósára fjarlægð þá myndi aflþéttleiki hans á yfirborði jarðarinnar jafngilda aflþéttleika kjarnorkusprengingarinnar í Hiroshima í 7 km fjarlægð. Í fyrstu yrðu áhrifin mest á þeirri hlið jarðar sem sneri að blossanum en svo myndu þau dreifast um alla jörð.

Skaðinn frá þess háttar gammablossa yrði aðallega á ósonlaginu. Nitur (N2) í andrúmsloftinu getur klofnað ef sameindin verður fyrir háorkugeislun og færi klofnunin aðallega fram í miðju heiðhvolfinu í um 30 km hæð. Súrefni (O2) hvarfast við nitrið og myndar niturmónoxíð, N + O2 → NO + O, sem myndi fljótlega eyðast aftur: N + NO → N2 + O. Myndunarhraði niturmónoxíðs er meiri en eyðingarhraðinn og því mun það safnast upp. Þessi uppsöfnun veldur eyðingu ósons (O3) í tveimur skrefum: NO + O3 → NO2 + O2 og NO2 + O → NO + O2. Eins og sjá má eyðist niturmónoxíðið ekki í þessu ferli heldur leiðir til keðjuverkunar.


Stjarnan η (eta) Carinae er talin vera ein massamesta stjarna Vetrarbrautarinnar. Hún er í 8.000 ljósára fjarlægð frá jörðu. Árið 1843 urðu þar gífurlegar hamfarir sem ollu því að stjarnan varð eins sú bjartasta á suðurhveli jarðar. Stjarnan lifði hins vegar hamfarirnar af. Hvíti flekkurinn fyrir miðri mynd er stjarnan sjálf en ,,kúluskeljarnar" á myndinni eru gas og ryk sem sprengingin þeytti meðfram snúningsás stjörnunnar.

Stærsti hluti ósonmyndunar jarðarinnar á sér stað í heiðhvolfinu á svæðum nálægt miðbaug. Óson er mikilvægt þar sem það gefur 90% vörn gegn UVB-geislun sólar (280 320 nm) sem er skaðleg lífverum. Gammablossi líkur þeim sem nefndur var hér að framan gæti valdið að meðaltali um 40% ósoneyðingu. Mikil útblá geislun í skamman tíma í einu sem orsakar bruna eykur hættu á sortuæxli. Ef það er ekki fjarlægt nógu snemma og nær að vaxa dýpra í húðina þá er mun meiri hætta á að það dreifi sér í önnur líffæri og valdi lífshættulegum veikindum og jafnvel dauða. UVB-geislun skaðar að auki erfðaefni (DNA) sem getur haft alvarlegar afleiðingar fyrir plöntusvif sem er grunnur fæðukeðju sjávarins ásamt því að sjá um stóran hluta súrefnisframleiðslu jarðarinnar.

Talið er að það tæki ósonlagið um 10-12 ár að ná fyrri styrk ef strókur meðalgammablossa beindist að jörðinni. Hitastigið á jörðinni myndi einnig lækka. Þar sem niturmónoxíð safnast upp myndast brúnleitt niturtvíoxíð: NO + O → NO2. Niturtvíoxíð gleypir í sig sýnilegt ljós og því veldur aukið magn þess kólnun jarðarinnar. Það hvarfast einnig við hýdroxíð (OH-) og myndar saltpéturssýru (HNO3) sem er mjög ætandi. Hún fellur út í súru regni sem getur verið skaðlegt lífríkinu en getur þó fljótt virkað sem áburður.

Talið er líklegt að fjöldi gammablossastróka sem beinast að jörðu sé um einn á hverjum 10-100 milljónum árum í Vetrarbrautinni. Einn stærsti fjöldaútdauði jarðsögunnar varð seint á Ordóvisíumtímabilinu fyrir um 440-450 milljónum ára. Á þessum tíma kólnaði nokkuð og útblá geislun varð meiri en áður. Þær lífverur sem lifðu af virðast hafa komið úr hafinu og frá öðrum svæðum þar sem skaðinn varð minni. Aukning landgróðurs bendir einnig til frjósamari jarðvegs sem rekja mætti til útfellingar saltpéturssýru. Ýmislegt bendir því til þess að gammablossi gæti hafa valdið fjöldaútdauða í jarðsögunni þó aðrar ástæður gætu einnig legið að baki. Að lokum er þó rétt að benda á að í vetrarbrautum þarf þungefnamagn að vera frekar lítið til að blossi geti kviknað þar. Þungefnamagn Vetrarbrautarinnar er tiltölulega mikið sem gæti komið í veg fyrir að blossar kvikni þar yfirleitt.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Mynd:

Texti þessa svars birtist áður í greininni Gammablossar: Leiftur úr fjarlægri fortíð í tímaritinu Raust.

Höfundar

Páll Jakobsson

dósent í stjarneðlisfræði við HÍ

Birgir Urbancic Ásgeirsson

eðlisfræðinemi

Útgáfudagur

26.3.2010

Spyrjandi

Diðrik Vilhjálmsson, Ritstjórn

Efnisorð

Tilvísun

Páll Jakobsson og Birgir Urbancic Ásgeirsson. „Hvað gæti gerst ef strókur gammablossa beindist að jörðinni?“ Vísindavefurinn, 26. mars 2010. Sótt 24. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=55812.

Páll Jakobsson og Birgir Urbancic Ásgeirsson. (2010, 26. mars). Hvað gæti gerst ef strókur gammablossa beindist að jörðinni? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=55812

Páll Jakobsson og Birgir Urbancic Ásgeirsson. „Hvað gæti gerst ef strókur gammablossa beindist að jörðinni?“ Vísindavefurinn. 26. mar. 2010. Vefsíða. 24. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=55812>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað gæti gerst ef strókur gammablossa beindist að jörðinni?
Áhugavert er að skoða hver áhrif gammablossa í Vetrarbrautinni gætu orðið ef strókurinn beindist að jörðinni en slíkt var fyrst ígrundað árið 1995. Ef gert er ráð fyrir meðalblossa í 10.000 ljósára fjarlægð þá myndi aflþéttleiki hans á yfirborði jarðarinnar jafngilda aflþéttleika kjarnorkusprengingarinnar í Hiroshima í 7 km fjarlægð. Í fyrstu yrðu áhrifin mest á þeirri hlið jarðar sem sneri að blossanum en svo myndu þau dreifast um alla jörð.

Skaðinn frá þess háttar gammablossa yrði aðallega á ósonlaginu. Nitur (N2) í andrúmsloftinu getur klofnað ef sameindin verður fyrir háorkugeislun og færi klofnunin aðallega fram í miðju heiðhvolfinu í um 30 km hæð. Súrefni (O2) hvarfast við nitrið og myndar niturmónoxíð, N + O2 → NO + O, sem myndi fljótlega eyðast aftur: N + NO → N2 + O. Myndunarhraði niturmónoxíðs er meiri en eyðingarhraðinn og því mun það safnast upp. Þessi uppsöfnun veldur eyðingu ósons (O3) í tveimur skrefum: NO + O3 → NO2 + O2 og NO2 + O → NO + O2. Eins og sjá má eyðist niturmónoxíðið ekki í þessu ferli heldur leiðir til keðjuverkunar.


Stjarnan η (eta) Carinae er talin vera ein massamesta stjarna Vetrarbrautarinnar. Hún er í 8.000 ljósára fjarlægð frá jörðu. Árið 1843 urðu þar gífurlegar hamfarir sem ollu því að stjarnan varð eins sú bjartasta á suðurhveli jarðar. Stjarnan lifði hins vegar hamfarirnar af. Hvíti flekkurinn fyrir miðri mynd er stjarnan sjálf en ,,kúluskeljarnar" á myndinni eru gas og ryk sem sprengingin þeytti meðfram snúningsás stjörnunnar.

Stærsti hluti ósonmyndunar jarðarinnar á sér stað í heiðhvolfinu á svæðum nálægt miðbaug. Óson er mikilvægt þar sem það gefur 90% vörn gegn UVB-geislun sólar (280 320 nm) sem er skaðleg lífverum. Gammablossi líkur þeim sem nefndur var hér að framan gæti valdið að meðaltali um 40% ósoneyðingu. Mikil útblá geislun í skamman tíma í einu sem orsakar bruna eykur hættu á sortuæxli. Ef það er ekki fjarlægt nógu snemma og nær að vaxa dýpra í húðina þá er mun meiri hætta á að það dreifi sér í önnur líffæri og valdi lífshættulegum veikindum og jafnvel dauða. UVB-geislun skaðar að auki erfðaefni (DNA) sem getur haft alvarlegar afleiðingar fyrir plöntusvif sem er grunnur fæðukeðju sjávarins ásamt því að sjá um stóran hluta súrefnisframleiðslu jarðarinnar.

Talið er að það tæki ósonlagið um 10-12 ár að ná fyrri styrk ef strókur meðalgammablossa beindist að jörðinni. Hitastigið á jörðinni myndi einnig lækka. Þar sem niturmónoxíð safnast upp myndast brúnleitt niturtvíoxíð: NO + O → NO2. Niturtvíoxíð gleypir í sig sýnilegt ljós og því veldur aukið magn þess kólnun jarðarinnar. Það hvarfast einnig við hýdroxíð (OH-) og myndar saltpéturssýru (HNO3) sem er mjög ætandi. Hún fellur út í súru regni sem getur verið skaðlegt lífríkinu en getur þó fljótt virkað sem áburður.

Talið er líklegt að fjöldi gammablossastróka sem beinast að jörðu sé um einn á hverjum 10-100 milljónum árum í Vetrarbrautinni. Einn stærsti fjöldaútdauði jarðsögunnar varð seint á Ordóvisíumtímabilinu fyrir um 440-450 milljónum ára. Á þessum tíma kólnaði nokkuð og útblá geislun varð meiri en áður. Þær lífverur sem lifðu af virðast hafa komið úr hafinu og frá öðrum svæðum þar sem skaðinn varð minni. Aukning landgróðurs bendir einnig til frjósamari jarðvegs sem rekja mætti til útfellingar saltpéturssýru. Ýmislegt bendir því til þess að gammablossi gæti hafa valdið fjöldaútdauða í jarðsögunni þó aðrar ástæður gætu einnig legið að baki. Að lokum er þó rétt að benda á að í vetrarbrautum þarf þungefnamagn að vera frekar lítið til að blossi geti kviknað þar. Þungefnamagn Vetrarbrautarinnar er tiltölulega mikið sem gæti komið í veg fyrir að blossar kvikni þar yfirleitt.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Mynd:

Texti þessa svars birtist áður í greininni Gammablossar: Leiftur úr fjarlægri fortíð í tímaritinu Raust. ...