Pirms divarpus un astoņiem miljoniem gadu netālu no mums (pēc astronomiskajiem standartiem) uzliesmoja divas supernovas, kas varēja izraisīt Zemes ozona slāņa noārdīšanos un daudzām nevēlamām sekām uz dzīvību. Īpaši divarpus miljonus gadu vecā supernova varēja būt nopietns trieciens. Pliocēns, karstais un vieglais laikmets, beidzās, un sākās pleistocēns, apledojuma un ledus laikmets. Dabiskās Zemes orbītas un viļņu variācijas, iespējams, varētu izskaidrot klimata pārmaiņas, bet labāk būtu piemērots supernovas notikums, kas notika šajā periodā.
Tiek uzskatīts, ka supernova eksplodēja 163-326 gaismas gadu attālumā (50-100 parses). Salīdzinājumam - mūsu tuvākais zvaigžņu kaimiņš Proxima Centauri atrodas 4,2 gaismas gadu attālumā.
Ietekme uz Zemi
Supernovas var sterilizēt visas apdzīvotās planētas tuvumā, ja tās nonāk jonizējošā starojuma ceļā. Vai šīs supernovas varētu dot postījumus esošajai mūsu planētas bioloģijai? Dr Braiens Tomass, Kanzasas Vašburnas universitātes astrofiziķis, nolēma droši noskaidrot un modelēja sekas bioloģijai uz Zemes virsmas, balstoties uz divu supernovu, attiecīgi pirms 2,5 un 8 miljoniem gadu, ģeoloģiskajiem pierādījumiem. Savā jaunākajā darbā Tomass pētīja supernovas kosmisko staru izplatīšanos caur atmosfēru uz virsmu, lai saprastu to ietekmi uz dzīviem organismiem.
Aplūkojot fosiliju uzskaiti Pliocēna un Pleistocēna robežas laikā (pirms 2,5 miljoniem gadu), mēs redzam dramatiskas izmaiņas fosilijās un globālajā augsnes segumā. Tomass atzīmē, ka "ir notikušas pārmaiņas, īpaši Āfrikā, kas ir parādījušas pāreju no vairāk mežainām uz pļavu augsni". Tajā pašā laikā ģeoloģiskais ieraksts parāda dzelzs-60, kas ir radioaktīvs izotops, kas veidojas supernovas sprādziena laikā, koncentrācijas globālo palielināšanos.
“Mūs interesēja, kā zvaigznes eksplodējošās var ietekmēt dzīvi uz Zemes, un izrādījās, ka pirms dažiem miljoniem gadu dzīve piedzīvoja lielas pārmaiņas,” saka Tomass. "Tas varētu būt saistīts ar supernovu."
Piemēram, pie pliocēna un pleistocēna robežas notika sugu skaita izmaiņas. Neskatoties uz to, ka lielu masveida izzušanu nebija, kopumā tika novēroti augstāki izmiršanas līmeņi, mainījās pašas sugas un veģetācija.
Reklāmas video:
Ne tik nāvējoši
Kā tuvumā esošā supernova varēja ietekmēt dzīvi uz Zemes? Tomass ar nepatiku atzīmē, ka supernovas bieži tiek pakļautas tādā gaismā, ka "supernova izirst un viss nomirst", taču tā nav pilnīgi taisnība. Tas viss ir saistīts ar atmosfēru. Ozona slānis aizsargā bioloģisko dzīvību no kaitīgā saules ultravioletā starojuma, kas maina ģenētisko fonu. Tomass apkopoja globālā klimata, atmosfēras ķīmijas un radiācijas pārneses (radiācijas izplatīšanās atmosfērā) modeļus, lai labāk izprastu, kā supernovas kosmisko staru sprādziens varētu ietekmēt Zemes atmosfēru, jo īpaši ozona slāni.
Ir vērts atzīmēt, ka supernovas kosmiskie stari visu savu ceļu nesadedzinās. Starpgalaktiskā vide darbojas kā sava veida siets, simtiem tūkstošu gadu palēninot kosmiskos starus un "radioaktīvo dzelzs lietu" (no dzelzs-60). Augstas enerģijas daļiņas būs pirmās, kas ieradīsies uz Zemes, un mijiedarbosies ar mūsu atmosfēru savādāk nekā zemas enerģijas daļiņas, kas ieradīsies vēlāk. Tomass simulēja ozona slāņa noārdīšanos 100, 300 un 1000 gadus pēc tam, kad pirmās supernovas daļiņas sāka nonākt atmosfērā. Interesanti, ka pēc 300 gadiem berze sasniedza maksimumu (26%).
Augstas enerģijas kosmiskie stari 100 gadu scenārijam tieši sāks caur stratosfēru un nogulsnēs viņu enerģiju zem ozona slāņa, to noplicinot mazāk, savukārt 300 gadu scenārijā mazāk enerģētiski kosmiskie stari vairāk enerģijas ienes stratosfērā, ievērojami noārdot ozona slāni.
Ozona noārdīšana ir nopietns drauds virsmas dzīvībai.
Jaukti efekti
Tomass pētīja vairākus iespējamos postošos bioloģiskos efektus (eritēmu, ādas vēzi, kataraktu, jūras fitoplanktona fotosintēzes palēnināšanos un augu bojājumus) dažādos platuma grādos paaugstinātas UV starojuma intensitātes rezultātā, ko izraisa ozona slāņa samazināšanās. Palielināts kaitējums parādījās visos virzienos, palielinoties ar platumu un atbilstoši izmaiņām, kas saglabātas fosilijas reģistrā. Tomēr ne visas sekas vienādi kaitēja organismiem. Galvenais skābekļa ražotājs Planktons cieta minimālu kaitējumu. Turklāt cilvēkiem bija nedaudz palielinājies saules apdegumu un ādas vēža risks.
Tātad, vai tuvumā esošā supernova varētu izraisīt masveida izmiršanu? Tas ir atkarīgs no tā, kurā pusē jūs skatāties, saka Tomass: “Pastāv smalka atšķirība starp“iznīcināt visu un visu”un atsevišķu organismu ciešanām. Daži augi, piemēram, sojas pupas un kvieši, pievienoja ražu, bet citi zaudēja produktivitāti. Un tas atspoguļojās arī fosilijas reģistrā.
Bet kā supernovas varētu ietekmēt cilvēka evolūciju - šo jautājumu Tomass apskatīs savā nākamajā darbā.
Iļja Khel