Před dvěma a půl a osmi miliony let, nedaleko od nás (podle astronomických standardů), se rozhořely dvě supernovy, což by mohlo vést k vyčerpání ozonové vrstvy Země a četným nežádoucím důsledkům pro život. Zejména dvou a půl milionu let stará supernova mohla být vážnou ranou. Pliocen, horká a mírná éra, skončil a začal pleistocén, doba zaľadnění a doby ledové. Přirozené variace na oběžné dráze a kolísání Země by pravděpodobně vysvětlily změnu klimatu, ale událost supernovy, ke které došlo v tomto období, by se lépe hodila.
Předpokládá se, že supernova explodovala 163-326 světelných let daleko (50-100 parsec). Pro srovnání, náš nejbližší hvězdný soused Proxima Centauri je vzdálený 4,2 světelných let.
Důsledky pro Zemi
Supernovy mohou sterilizovat všechny obydlené planety v okolí, pokud se jim dostane do cesty ionizující záření. Mohly by tyto supernovy způsobit katastrofu na existující biologii naší planety? Brian Thomas, astrofyzik z Washburn University v Kansasu, se rozhodl zjistit s jistotou a modeloval důsledky pro biologii na zemském povrchu na základě geologických důkazů dvou supernov, 2,5 a 8 miliónů let. Ve své poslední práci Thomas studoval šíření supernovských kosmických paprsků atmosférou na povrch, aby pochopil jejich účinek na živé organismy.
Když se podíváme na fosilní záznamy během hranice pliocenu a pleistocénu (před 2,5 miliony let), vidíme dramatické změny ve fosiliích a globálním půdním pokryvu. Thomas poznamenává, že „došlo zejména ke změnám v Africe, které ukázaly posun od lesnatějšího k loukovému terénu.“Geologický záznam zároveň ukazuje globální nárůst koncentrace železa-60, což je radioaktivní izotop vznikající při výbuchu supernovy.
"Zajímalo nás, jak explodující hvězdy mohou ovlivnit život na Zemi, a ukázalo se, že před několika miliony let život prošel významnými změnami," říká Thomas. "Mohlo by to souviset se supernovou."
Například na hranici pliocenu a pleistocenu došlo ke změně počtu druhů. Navzdory skutečnosti, že nedošlo k žádnému velkému hromadnému vymírání, byly obecně pozorovány vyšší míry vymírání, samotné druhy a vegetace se změnily.
Propagační video:
Ne tak smrtící
Jak mohla blízká supernova ovlivnit život na Zemi? Thomas s nelibostí poznamenává, že supernovy jsou často vystaveny v takovém světle, že „vypukne supernova a všechno umře,“ale to není úplně pravda. Je to všechno o atmosféře. Ozonová vrstva chrání biologický život před škodlivým ultrafialovým zářením ze slunce, které mění genetické pozadí. Thomas sestavil modely globálního klimatu, atmosférické chemie a přenosu záření (šíření záření v atmosféře), aby lépe porozuměl tomu, jak může kosmický paprsek supernovy ovlivnit zemskou atmosféru, zejména ozonovou vrstvu.
Stojí za zmínku, že kosmické paprsky supernovy nespálí vše, co jim stojí v cestě. Mezigalaktické médium působí jako druh síta, zpomaluje kosmické paprsky a „radioaktivní železný déšť“(ze železa-60) po stovky tisíc let. Vysokoenergetické částice budou první, které dorazí na Zemi a budou interagovat s naší atmosférou odlišně od nízkoenergetických částic, které dorazí později. Thomas simuloval vyčerpání ozonové vrstvy 100, 300 a 1000 let poté, co první částice supernovy začaly vstoupit do atmosféry. Je zajímavé, že opotřebení dosáhlo vrcholu (26%) po 300 letech.
Vysokoenergetické kosmické paprsky pro 100letý scénář budou prosakovat přímo skrz stratosféru a vypouštějí svou energii pod ozonovou vrstvu, čímž ji méně vyčerpávají, a ve 300letém scénáři přispěje méně energetický kosmický paprsek více energie do stratosféry, což významně vyčerpává ozónovou vrstvu.
Úbytek ozonu je vážnou hrozbou pro povrchový život.
Smíšené efekty
Thomas studoval několik možných devastujících účinků na biologii (erytém, rakovina kůže, katarakta, zpomalení fotosyntézy mořského fytoplanktonu a poškození rostlin) v různých zeměpisných šířkách v důsledku zvýšené intenzity UV záření způsobené snížením ozónové vrstvy. Zvýšené poškození se objevilo ve všech směrech, s rostoucí šířkou a v souladu se změnami zachovanými ve fosilním záznamu. Ne všechny důsledky však byly pro organismy stejně škodlivé. Plankton, hlavní producent kyslíku, utrpěl minimální poškození. Kromě toho došlo k malému nárůstu rizika spálení kůže a rakoviny kůže u lidí.
Mohla by tedy blízká supernova vést k hromadnému vyhynutí? Záleží na tom, na kterou stranu se podíváte, říká Thomas: „Existuje jemný rozdíl mezi„ ničením všeho a všeho “a utrpením jednotlivých organismů. Některé rostliny přidaly výnos, jako sója a pšenice, zatímco jiné ztratily produktivitu. ““A to se také odrazilo ve fosilních záznamech.
Jak by však supernovy mohly ovlivnit vývoj člověka - Thomas se touto otázkou bude zabývat ve své další práci.
Ilya Khel