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Eiszeit auf den Spuren: Hat eine Supernova die Erde kalt gemacht?

Die Eiszeit auf der Erde könnte durch eine Supernova ausgelöst worden sein.
Die Eiszeit auf der Erde könnte durch eine Supernova ausgelöst worden sein.
Foto: iStock.com/tiky224
Die Eiszeit auf dem Planeten Erde könnte durch eine Supernova ausgelöst worden sein. Forscher gehen den Hinweisen dazu nach und kommen zu einem spannenden Ergebnis.

Erst vor kurzem sorgte der Stern Beteigeuze für Unruhe unter den Astronomen. Sein stetiges Blinken deutete daraufhin, dass eine Supernova sich anbahnen könnte. Diesem Ereignis sah man mit Unbehagen entgegen, denn was könnte es wohl für Auswirkungen für den Planeten Erde haben? Immerhin hat eine Supernova schon einmal ihre Spuren bei uns hinterlassen und die Eiszeit eingeläutet.

Eiszeit auf der Erde
Eiszeit auf der Erde

Eiszeit auf dem Planeten Erde: Supernova war der Grund

Wenn Sterne größer als zehn Sonnenmassen sind, sterben sie in einer Supernova. Dabei werden schwere Elemente wie Eisen und Mangan mit Isotopen dieser Elemente gebildet. Physiker der Technischen Universität München konnten nun Hinweise auf solche Isotope auf dem Planeten Erde finden, genauer gesagt in der Erdkruste. Sie gaben Hinweise auf eine Supernova, die vor etwa 2,5 Millionen Jahren stattgefunden haben soll. Die Forscher bringen sie mit dem Beginn der Eiszeit in Verbindung, die etwa zur gleichen Zeit ausgelöst wurde.

Diese Nachweise der Supernova fanden sich in den Schichten der Ferromangang-Kruste am Meeresboden. Diese konnten mit einer Beschleuniger-Massenspektrometrie entdeckt werden. Wenige geologische Beweise konnten in wenigen Atomen der Isotope Mangan-53 und Eisen-60 nachgewiesen werden. Diese Methode ist millionenfach empfindlicher als konventionelle Spektrometrie-Ansätze. Daher ließen sich die Isotope leicht finden. Ferromangan-Krusten sammeln normalerweise nur alle Millionen Jahre etwa ein bis zwei Millimeter Mineralien aus dem Meerwasser.

Supernovae bilden nachweisbare Isotope

Mangan53 hat eine Halbwertszeit von 3,7 Millionen Jahren, Eisen-60 eine von 2,6 Millionen Jahren. Um diese Menge in der Krustenschicht nachzuweisen, ist also zu wenig Zeit vergangen, damit diese Isotope zerfallen konnten. Massenspektrometrische Methoden werden immer auf das Isotop selbst angewendet, um es zu messen.

Während einer Supernova werden Beweise dieser Explosion zurückgelassen. Die Forscher nehmen an, dass das Eisen-60 durch die Nukleosynthese entstanden ist. Diese erfolgt, wenn sich im Raum Atome bilden, die komplexer als Wasserstoff sind. Die Isotope sollen durch eine Sternennukleosynthese gebildet worden sein, als der Stern explodierte. Eisen-60 bildet sich, wenn leichtere Eisenisotope Neutronen stehlen.

Die Erklärung für Mangan-53 ist etwas schwieriger. Das Isotop beginnt mit Eisen-53 und zerfällt schnell auf Mangan-53. Nur durch einen Prozess, der Silizium in Nickel verwandelt, kannst es synthetisiert werden. Zudem gibt es eine Verbindung zur Eiszeit vor 2,5 Millionen Jahren, die die Forscher nicht ignorieren können.

Starke Wolkenbildung könnte Eiszeit gefördert haben

Der Temperaturabfall auf dem Planeten Erde ereignete sich zeitgleich mit der Supernova. Zudem gehen einige Forscher davon aus, dass die Intensität der kosmischen Strahlung zugenommen hat und daher die Wolkenbildung stärker wurde. Dies förderte die sinkenden Temperaturen und brachte im nächsten Schritt die Eiszeit.

Die Wolken hielten das Sonnenlicht und die Wärme ab und die Temperaturen sanken auf dem Planeten Erde. Dies nennt man den nuklearen Wintereffekt. Einen ähnlichen Effekt kennen wir von Vulkanausbrüchen. Dies führt im nächsten Schritt zum Massesterben auf der Erde. Allerdings kann so etwas auch erfolgen, wenn eine Supernova zu nah an der Sonne erfolgt. Dadurch würde die UV-Strahlung der Sonne ansteigen und könnte tödliche Röntgenstrahlen in Richtung Erde befördern.

Gefahr für den Planeten Erden durch Supernova

Es gibt zwei Sterne, die eine Gefahr für den Planeten Erde darstellen könnten. Beteigeuze ist einer davon, der andere ist IK Pegasi. Dabei handelt es sich um ein binäres Sternensystem aus einem Stern und einem Weißen Zwerg. IK Pegasi ist etwa 120 Lichtjahre von uns entfernt. Doch eine Supernova wird wohl noch etwas auf sich warten lassen. Um genau zu sein, etwa 1,9 Milliarden Jahre. Bis dahin ist das Sternensystem wieder zu weit weg vom Planeten Erde, um eine Gefahr darzustellen.

Auch bei Beteigeuze wird es wohl keine direkte Bedrohung für den Planeten Erde geben und keine Sorge für eine nahende Eiszeit. Denn der Stern ist knapp 600 Lichtjahre von uns entfernt. Die Zivilisation wäre durch eine nächste Eiszeit auf der Erde bedroht. Wenn du wissen willst, was uns erwartet, erfährst du hier alles zur letzten Eiszeit auf der Erde.

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