Bencana Alam Paling Menakutkan Se-Dunia Kilatan Sinar Gamma

Bencana Alam Paling Menakutkan Se-Dunia Kilatan Sinar Gamma

Kilatan sinar gamma yang terkait dengan ledakan sangat energik dikenal sebagai semburan sinar gamma. Semburan ini telah diketahui di galaksi jauh dan merupakan peristiwa elektromagnetik paling terang yang diketahui manusia di alam semesta. Semburan ini dapat berlangsung dari 10 milidetik hingga beberapa menit. Biasanya, “afterglow” yang berumur panjang mengikuti ledakan pertama, yang kemudian datang dalam panjang gelombang yang lebih panjang.

Penemuan awal semburan sinar gamma

Penemuan sinar gamma terjadi hampir secara tidak sengaja. Satelit yang mendeteksi sinar telah dibangun untuk mendeteksi pengujian senjata nuklir selama masa Perjanjian Larangan Uji Nuklir. Tidak yakin apa yang menyebabkan sinar yang muncul di satelit, tim mengajukan data. Setelah satelit yang lebih baru dan lebih canggih diluncurkan, lebih banyak sinar ini terus muncul. Setelah menganalisis data, menjadi jelas bahwa sinar gamma bukan dari pengujian nuklir atau bahkan dari aktivitas matahari. Temuan ini diterbitkan pada tahun 1973 dalam sebuah artikel berjudul, “Pengamatan Gamma-Ray Semburan Asal Kosmik”.

Meskipun para astronom dan ilmuwan telah mempelajari sinar gamma sejak saat itu, mereka masih tidak dapat secara akurat menentukan asal-usul ledakan sinar gamma. Beberapa menyarankan mereka datang dari luar Bima Sakti, tetapi saat ini, tidak ada cara untuk memastikan.

Karena semburan sinar gamma terjadi sangat jauh, sulit bagi para astronom untuk memastikan apa yang sebenarnya menyebabkan semburan tersebut. Sebagian besar diyakini terdiri dari sinar sempit radiasi intens yang dilepaskan selama supernova. Ini adalah bintang bermassa tinggi yang berputar dengan kecepatan tinggi, yang runtuh dan membentuk lubang hitam, bintang neutron, atau bintang quark. Meskipun saat ini spekulasi, mungkin saja seluruh kerak bintang dapat hancur karena pengembangan resonansi antara inti dan kerak. Ini adalah hasil dari kekuatan pasang surut besar yang dialami bintang dalam hitungan detik sebelum tabrakan.

Studi tentang sinar gamma menunjukkan bahwa ledakan itu tidak hanya sangat jauh, tetapi juga sangat energik dan kemungkinan besar sangat jarang.

Klasifikasi semburan sinar gamma

Tidak seperti nova atau supernova, yang mengikuti struktur ledakan cahaya terang yang akhirnya memudar, kurva cahaya sinar gamma tidak dapat diprediksi, beragam, dan kompleks. Tidak ada dua semburan sinar gamma yang persis sama. Beberapa semburan memiliki beberapa puncak tinggi, sementara yang lain hanya memiliki satu puncak. Beberapa menunjukkan ledakan yang sangat lemah, diikuti oleh ledakan yang sangat besar setelah periode tidak aktif yang singkat. Beberapa semburan sinar gamma menunjukkan profil yang sangat kacau dan tidak rasional tanpa penjelasan logis.

Studi tentang semburan sinar gamma tidak menempatkan mereka dalam 2 kategori utama: Semburan sinar gamma panjang dan semburan sinar gamma pendek.

Semburan sinar gamma panjang melebihi 2 detik. Kebanyakan semburan sinar gamma termasuk dalam kategori ini. Ledakan yang sangat lama — lebih dari 2 ½ bulan — dilacak, tetapi tidak ada yang terlalu lama sejak itu.

Semburan sinar gamma pendek kurang dari 2 detik. Tidak jelas apa yang menyebabkan ledakan singkat ini, tetapi sejak 2005, sisa-sisa ledakan singkat ini telah dapat dipelajari, memberikan para astronom lebih detail tentang apa yang bisa terjadi dengan ledakan kecil ini.

Efek semburan sinar gamma

Saat ini, tidak ada bahaya bagi bumi dari semburan sinar gamma. Mereka jauh terlalu jauh untuk menjadi perhatian, meskipun para astronom berspekulasi tentang kemungkinan bintang yang lebih dekat bertabrakan dan dampaknya pada atmosfer bumi. Tergantung pada seberapa jauh atau dekat itu terjadi, efek hipotetis akan sangat menghancurkan.

Bagaimana Sinar Kilatan Gamma ini Bisa Dibilang Sangat Mematikan?

Terlepas dari malapetaka dan kesuraman yang jelas terkait dengan kepunahan massal, mereka memiliki kecenderungan untuk menangkap imajinasi kita. Bagaimanapun, kematian dinosaurus yang tiba-tiba, mungkin karena serangan asteroid, adalah kisah yang cukup memikat.

Tetapi tidak semua kepunahan massal sama dramatis dan tidak semua memiliki penyebab yang mudah diidentifikasi. Kepunahan Ordovician – salah satu dari “lima besar” dalam sejarah Bumi – terjadi sekitar 450 juta tahun yang lalu ketika populasi spesies laut anjlok. Bukti menunjukkan bahwa ini terjadi selama zaman es dan ledakan sinar gamma adalah salah satu dari beberapa mekanisme yang mungkin telah memicu peristiwa kepunahan ini.

Semburan sinar gamma (GRB) adalah ledakan elektromagnetik paling terang yang diketahui terjadi di Semesta, dan dapat berasal dari runtuhnya jenis bintang yang paling masif atau dari tabrakan dua bintang neutron. Supernova adalah ledakan bintang yang juga dapat mengirim radiasi berbahaya yang meluncur menuju Bumi. GRB dan supernova biasanya diamati di galaksi jauh, tetapi dapat menimbulkan ancaman jika terjadi lebih dekat ke rumah, di mana mereka dapat melucuti atmosfer atas Bumi dari lapisan ozon pelindungnya yang membuat kehidupan terpapar radiasi ultraviolet berbahaya dari Matahari.

Sebuah makalah baru, berjudul “Ozon Tingkat Dasar Menyusul Peristiwa Radiasi Pengion Astrofisika – Bahaya Biologis Tambahan?” Yang diterbitkan dalam jurnal Astrobiology mengamati konsekuensi GRB atau supernova terdekat dan efeknya terhadap kehidupan. Penelitian ini didanai oleh elemen Exobiology dan Evolutionary Biology dari Program Astrobiology NASA

Biasanya, lapisan ozon di atmosfer atas melindungi permukaan Bumi dari sinar ultraviolet yang berbahaya. Tetapi GRB atau supernova akan dengan cepat mengeluarkan isi lapisan itu. Ketika sinar UV menembus permukaan planet itu, mereka akan memecah molekul oksigen dan ozon tingkat dasar akan terbentuk, menurut astrofisikawan Washburn University Brian Thomas. Kita melihat ozon semacam ini pada hari-hari panas dan tercemar ketika peringatan kabut memperingatkan kita untuk tetap berada di dalam rumah karena alasan kesehatan. Tetapi apakah ozon di permukaan tanah yang terbentuk setelah GRB menimbulkan ancaman biologis jangka panjang? Thomas dan koleganya Byron Goracke menyelidiki tingkat keparahan ozon di permukaan tanah ini dan dampak potensial terhadap kehidupan menggunakan model atmosfer untuk mensimulasikan kasus tertentu GRB yang terjadi di Kutub Selatan.

“GRB dapat terjadi pada lintang atau waktu apa pun, tetapi kami memilih Kutub Selatan terutama untuk melihat kasus penipisan yang sangat tinggi,” jelas Thomas. “Ketika radiasi memasuki atmosfer di atas kutub, penipisan terkonsentrasi di sana alih-alih menyebar ke seluruh dunia.”

Ini karena radiasi menghasilkan perubahan kimia di atmosfer tengah, dan transportasi atmosfer dari wilayah ini terutama ke arah kutub membuat efek GRB paling ekstrem di lokasi ini. Sebuah ledakan di Kutub Selatan cocok dengan teori kepunahan Ordovician karena tingkat kepunahan yang diukur sesuai dengan model yang memprediksi kerusakan biologis yang bergantung pada garis lintang.

Thomas dan tim peneliti menggunakan model komputer untuk menentukan bahwa jumlah ozon hadir di atmosfer yang lebih rendah setelah GRB terkonsentrasi di Kutub Selatan adalah sekitar 10 bagian per miliar (ppb) dan jumlah ini bervariasi sesuai dengan musim.

Namun, dibutuhkan setidaknya 30 ppb ozon untuk meningkatkan risiko kematian karena kegagalan pernafasan pada manusia. Ozon di permukaan tanah juga dapat merusak tanaman dengan mengurangi produksi klorofil atau membunuh sel secara langsung, tetapi sekali lagi perlu ada setidaknya 30 ppb di atmosfer sebelum ozon menjadi risiko terhadap vegetasi.

Ozon juga larut dalam air, yang sangat relevan dengan kepunahan massal Ordovician karena sebagian besar kehidupan pada saat itu adalah kehidupan laut. Jika semua 10 ppb ozon yang dihasilkan oleh GRB menjadi terlarut di lautan, itu hanya akan memiliki dampak yang sangat kecil, jika ada, pada beberapa bakteri dan larva ikan, dan tidak akan berperan dalam massa Ordovician kepunahan. Oleh karena itu, cukup jelas bahwa acara GRB sendiri tidak menyebabkan ozon tingkat permukaan tinggi yang mematikan seumur hidup.

Namun, hasil negatif ini masih penting untuk memahami apa yang akan atau tidak akan terjadi pada atmosfer Bumi dan penduduknya mengikuti energi dari GRB atau supernova yang mencapai planet kita. GRB akan menguras lapisan ozon di atmosfer atas, memungkinkan radiasi UV yang berbahaya mencapai tanah dan karenanya memiliki konsekuensi yang mengerikan bagi kehidupan. Namun, ozon di permukaan tanah yang disebabkan oleh GRB tidak akan menjadi bahaya tambahan bagi kehidupan.

Memahami apa yang menyebabkan kepunahan massal juga penting untuk pencarian kehidupan di Alam Semesta. Menemukan planet yang mencentang semua kotak untuk dapat dihuni mungkin terdengar menjanjikan, tetapi mungkin kurang begitu jika GRB atau supernova baru-baru ini terjadi di dekatnya. Dalam perburuan kehidupan kita juga perlu mempertimbangkan kemungkinan bahwa kehidupan apa pun yang mungkin ada di planet yang jauh sudah bisa punah.