Pred dvoma a pol a ôsmimi miliónmi rokov explodovali dve supernovy neďaleko nás (podľa astronomických štandardov), čo by mohlo viesť k vyčerpaniu ozónovej vrstvy Zeme a mnohým nežiaducim následkom na život. Najmä dvoj a pol milióna rokov stará supernova mohla byť vážnou ranou. Pliocén, horúca a mierna éra, sa skončil a pleistocén, éra zaľadnenia a doby ľadovej, sa začal. Prirodzené výkyvy na obežnej dráhe a kolísaní Zeme by pravdepodobne vysvetlili zmenu podnebia, ale udalosť supernovy, ku ktorej došlo v tomto období, by bola vhodnejšia.
Predpokladá sa, že supernova vybuchla vo vzdialenosti 163 - 326 svetelných rokov (50 - 100 parsec). Na porovnanie, náš najbližší hviezdny sused, Proxima Centauri, je vzdialený 4,2 svetelných rokov.
Dôsledky pre Zem
Supernovy môžu sterilizovať všetky obývané planéty v okolí, ak sa dostanú do cesty ionizujúcemu žiareniu. Mohli by tieto supernovy spôsobiť zmätok na existujúcej biológii našej planéty? Brian Thomas, astrofyzik z Washburn University v Kansase, sa rozhodol na základe geologického dôkazu dvoch supernov, pred 2,5 miliónmi rokmi, zistiť modelové následky pre biológiu na zemskom povrchu. Vo svojej najnovšej práci Thomas študoval šírenie kozmických lúčov supernovy atmosférou na povrch, aby pochopil ich vplyv na živé organizmy.
Pri pohľade na fosílne nálezy počas hranice pliocénu a pleistocénu (pred 2,5 miliónmi rokov) vidíme dramatické zmeny vo fosíliách a globálnom pôdnom pokrytí. Thomas poznamenáva, že „došlo k zmenám, najmä v Afrike, ktoré ukázali posun od zalesnenejšej k lúkovej pôde.“Zároveň geologický záznam ukazuje globálne zvýšenie koncentrácie železa-60, čo je rádioaktívny izotop vznikajúci pri výbuchu supernovy.
„Zaujímalo nás, ako môžu explodujúce hviezdy ovplyvniť život na Zemi, a ukázalo sa, že pred niekoľkými miliónmi rokov život prešiel zásadnými zmenami,“hovorí Thomas. „Môže to súvisieť so supernovou.“
Napríklad na hranici pliocénu a pleistocénu došlo k zmene počtu druhov. Napriek tomu, že nedošlo k žiadnym väčším hromadným vyhynutiam, vo všeobecnosti sa pozorovalo vyššie vyhynutie, samotné druhy a vegetácia sa zmenili.
Propagačné video:
Nie tak smrtiace
Ako mohla blízka supernova ovplyvniť život na Zemi? Thomas s potešením konštatuje, že supernovy sú často vystavené v takom svetle, že „vypukne supernova a všetko zomrie“, to však nie je úplne pravda. Je to všetko o atmosfére. Ozónová vrstva chráni biologický život pred škodlivým ultrafialovým žiarením zo slnka, ktoré mení genetické pozadie. Thomas zostavil modely globálnej klímy, atmosférickej chémie a prenosu žiarenia (šírenie žiarenia v atmosfére), aby lepšie porozumel tomu, ako môže výbuch kozmického žiarenia supernovy ovplyvniť zemskú atmosféru, najmä ozónovú vrstvu.
Je potrebné poznamenať, že kozmické lúče supernovy nespália všetko, čo je na ich ceste. Medzigalaktické médium pôsobí ako druh sita a spomaľuje kozmické lúče a „rádioaktívny železný dážď“(zo železa-60) po stovky tisíc rokov. Vysokoenergetické častice budú prvými, ktoré dorazia na Zem a budú interagovať s našou atmosférou inak ako nízkoenergetické častice, ktoré dorazia neskôr. Thomas simuloval vyčerpanie ozónovej vrstvy 100, 300 a 1 000 rokov po tom, čo sa do atmosféry začali dostať prvé častice supernovy. Je zaujímavé, že miera opotrebenia dosiahla vrchol (26%) po 300 rokoch.
Vysokoenergetické kozmické lúče pre 100-ročný scenár budú presakovať priamo cez stratosféru a vyhodia svoju energiu pod ozónovú vrstvu, čím ju menej vyčerpajú, zatiaľ čo v 300-ročnom scenári menej energetické kozmické lúče prispejú viac energie do stratosféry, čo významne vyčerpá ozónovú vrstvu.
Úbytok ozónu je vážnou hrozbou pre život na povrchu.
Zmiešané účinky
Thomas študoval niekoľko možných devastujúcich biologických účinkov (erytém, rakovina kože, katarakta, spomalenie fotosyntézy morského fytoplanktónu a poškodenie rastlín) v rôznych zemepisných šírkach v dôsledku zvýšenej intenzity UV žiarenia spôsobeného vyčerpaním ozónu. Zvýšené poškodenie sa objavilo vo všetkých smeroch, zväčšovalo sa so zemepisnou šírkou a v súlade so zmenami zachovanými v fosílnom zázname. Nie všetky dôsledky však boli pre organizmy rovnako škodlivé. Plankton, hlavný producent kyslíka, utrpel minimálne škody. Okrem toho u ľudí došlo k miernemu zvýšeniu rizika spálenia pokožkou a rakoviny kože.
Mohla by teda blízka supernova viesť k hromadnému vyhynutiu? Závisí to od toho, na ktorú stranu sa pozriete, hovorí Thomas: „Existuje jemný rozdiel medzi„ zničením všetkého a všetkého “a utrpením jednotlivých organizmov. Niektoré rastliny pridali výnos, napríklad sójové bôby a pšenica, zatiaľ čo iné stratili produktivitu. ““A to sa odrazilo aj vo fosílnych záznamoch.
Ale ako môžu supernovy ovplyvniť ľudskú evolúciu - týmto problémom sa Thomas bude venovať vo svojej budúcej práci.
Ilja Khel