RW Space

Когда массивная звезда взрывается как сверхновая, она не только высвобождает огромное количество энергии.

Взрывы сверхновых ответственны за создание некоторых тяжелых элементов, в том числе железа, которое выбрасывается в космос в результате взрыва.

На Земле есть два скопления изотопа железа Fe60 в отложениях морского дна, которые ученые проследили примерно два-три миллиона лет назад и примерно пять-шесть миллионов лет назад.

>

Взрывы, в результате которых образовалось железо, также подвергли Землю космическому излучению.

В новом исследовании, представленном в Astrophysical Journal Letters, ученые исследуют, сколько энергии достигло Земли от этих взрывов. взрывы и то, как это излучение могло повлиять на жизнь на Земле.

Документ называется «Жизнь в пузыре: как близлежащая сверхновая оставила эфемерные следы в спектре космических лучей и неизгладимые отпечатки в жизни». Ведущий автор — Кейтлин Ноджири из Калифорнийского университета в Санта-Крус.

«Жизнь на Земле постоянно развивается под постоянным воздействием ионизирующей радиации как земного, так и космического происхождения», — пишут авторы.

Земная радиация медленно уменьшается в течение миллиардов лет. Но не космическое излучение. Количество космического излучения, которому подвергается Земля, меняется по мере движения нашей Солнечной системы по галактике.

«Активность близлежащей сверхновой (СН) потенциально может повысить уровень радиации на поверхности Земли в несколько раз. порядков величины, что, как ожидается, окажет глубокое влияние на эволюцию жизни», — пишут они.

Авторы объясняют, что скопления возрастом два миллиона лет возникли непосредственно в результате взрыва сверхновой, а Более раннее накопление произошло в то время, когда Земля прошла через пузырь.

Пузырь в названии исследования происходит от определенного типа звезд, называемых OB-звездами. OB-звезды — это массивные, горячие и недолговечные звезды, которые обычно формируются группами.

Эти звезды испускают мощные исходящие ветры, которые создают «пузыри» горячего газа в межзвездной среде. Наша Солнечная система находится внутри одного из этих пузырей, называемого Местным пузырем, шириной почти 1000 световых лет, который был создан несколько миллионов лет назад.

Земля вошла в Локальный пузырь около пяти или шести миллионов лет назад, что объясняет более раннее накопление Fe60. По мнению авторов, более молодое накопление Fe60, произошедшее два или три миллиона лет назад, произошло непосредственно от сверхновой.

«Вполне вероятно, что пик 60Fe примерно в 2-3 млн лет возник в результате сверхновой, возникшей в Ассоциация Верхнего Центавра Lupus в Скорпионе Центавра (~140 пк) или ассоциации Tucana Horologium (~70 пк), тогда как пик ~5-6 млн лет, скорее всего, связан со входом Солнечной системы в пузырь», — пишут авторы. p>

Локальный пузырь — не тихое место. Для его создания потребовалось несколько сверхновых. Авторы пишут, что для создания СП потребовалось 15 взрывов СН за последние 15 миллионов лет.

«Из реконструкции истории СП мы знаем, что за последние 6 млн лет взорвалось как минимум 9 СН». пишут они.

Исследователи взяли все данные и подсчитали количество радиации от нескольких СН в СП.

«Непонятно, каковы будут биологические эффекты таких доз радиации быть», — пишут они, но обсуждают некоторые возможности.

Доза радиации могла быть достаточно сильной, чтобы вызвать двухцепочечные разрывы ДНК. Это серьезное повреждение, которое может привести к хромосомным изменениям и даже гибели клеток. Но есть и другие последствия с точки зрения развития жизни на Земле.

«Двухцепочечные разрывы ДНК потенциально могут привести к мутациям и резкому увеличению разнообразия видов», — пишут исследователи. В документе 2024 года показано, что «скорость диверсификации вируса в африканском озере Танганьика ускорилась 2–3 миллиона лет назад». Может ли это быть связано с излучением сверхновой?

«Было бы интересно лучше понять, можно ли объяснить это увеличением дозы космического излучения, которое, по нашим прогнозам, имело место в тот период», — дразнят авторы. .

Излучение сверхновой не было достаточно мощным, чтобы вызвать вымирание. Но оно могло быть достаточно мощным, чтобы вызвать новые мутации, которые могли бы привести к большему разнообразию видов.

Радиация всегда является частью окружающей среды. Он поднимается и опускается по мере развития событий и по мере движения Земли по галактике. Каким-то образом оно должно быть частью уравнения, создавшего разнообразие жизни на нашей планете.

«Поэтому совершенно очевидно, что космическое излучение является ключевым фактором окружающей среды при оценке жизнеспособности и эволюции жизни на нашей планете. Земле, и ключевой вопрос касается порога, по которому радиация может стать благоприятным или вредным триггером при рассмотрении эволюции видов», — пишут авторы в своем заключении.

К сожалению, мы не совсем понимаем, что именно как радиация влияет на биологию, какие пороговые значения могут существовать и как они могут меняться со временем.

«Точный порог можно установить только при четком понимании биологических эффектов космического излучения (особенно мюонов, которые доминируют на уровне земли), что остается совершенно неизученным», — пишут Нодзири и ее соавторы.

Исследование показывает, что независимо от того, можем ли мы видеть это в повседневной жизни или нет, или даже если мы осознаем это, Нравится вам это или нет, но наша космическая среда оказывает мощное влияние на жизнь на Земле. Излучение сверхновой могло повлиять на скорость мутаций в критические моменты истории Земли, помогая формировать эволюцию.

Без взрывов сверхновых жизнь на Земле могла бы выглядеть совсем по-другому. Чтобы мы оказались здесь, многое должно было произойти так, как надо. Возможно, в далеком прошлом взрывы сверхновых сыграли роль в эволюционной цепочке, ведущей к нам.

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Universe Today. Прочтите оригинал статьи.