For to og en halv og åtte millioner år siden eksploderte to supernovaer ikke langt fra oss (etter astronomiske standarder), noe som kan føre til uttømming av jordas ozonlag og utallige uønskede konsekvenser for livet. Spesielt en to og en halv million år gammel supernova kunne ha vært et alvorlig slag. Pliocen, den varme og milde epoken, tok slutt, og Pleistocene, epoken med istid og istid, begynte. Naturlige variasjoner i jordens bane og slingring ville sannsynligvis forklare klimaendringer, men en supernovahendelse som skjedde i løpet av denne perioden ville vært bedre egnet.
Det antas at supernovaen eksploderte 163-326 lysår unna (50-100 parsecs). Til sammenligning er vår nærmeste stjerners nabo, Proxima Centauri, 4,2 lysår unna.
Implikasjoner for jorden
Supernovaer kan sterilisere alle bebodde planeter i nærheten hvis de kommer i veien for ioniserende stråling. Kunne disse supernovene ødelegge for den eksisterende biologien på planeten vår? Dr. Brian Thomas, en astrofysiker ved Washburn University i Kansas, bestemte seg for å finne ut det med sikkerhet og modellerte konsekvensene for biologien på jordoverflaten, basert på de geologiske bevisene på to supernovaer, henholdsvis 2,5 og 8 millioner år siden. I sitt siste arbeid studerte Thomas utbredelsen av supernova kosmiske stråler gjennom atmosfæren til overflaten for å forstå deres effekt på levende organismer.
Ser vi på fossilprotokollen under Pliocen-Pleistocen-grensen (for 2,5 millioner år siden), ser vi dramatiske endringer i fossiler og global jorddekke. Thomas bemerker at "det har skjedd forandringer, spesielt i Afrika, som har vist et skifte fra mer skogkledd til engjord." Samtidig viser den geologiske posten en global økning i konsentrasjonen av jern-60, som er en radioaktiv isotop dannet under en supernovaeksplosjon.
"Vi var interessert i hvordan eksploderende stjerner kunne påvirke livet på jorden, og det viste seg at livet for noen millioner år siden gjennomgikk store forandringer," sier Thomas. "Det kan ha sammenheng med en supernova."
For eksempel ved Pliocen-Pleistocen-grensen skjedde det en endring i antall arter. Til tross for at det ikke var noen store masseutryddelser, ble det observert høyere utryddelsesgrader generelt, selve artene og vegetasjonen endret seg.
Salgsfremmende video:
Ikke så livsfarlig
Hvordan kunne en nærliggende supernova påvirke livet på jorden? Thomas bemerker med misnøye at supernovaer ofte blir utsatt i et slikt lys at "supernovaene bryter ut og alt dør," men dette er ikke helt sant. Det handler om stemningen. Ozonlaget beskytter biologisk liv mot skadelig ultrafiolett stråling fra solen som endrer den genetiske bakgrunnen. Thomas samlet modeller av det globale klimaet, atmosfærisk kjemi og stråleoverføring (utbredelse av stråling i atmosfæren) for bedre å forstå hvordan de kosmiske strålesupernovene kunne påvirke jordas atmosfære, spesielt ozonlaget.
Det er verdt å merke seg at supernova kosmiske stråler ikke vil forbrenne alt i deres vei. Det intergalaktiske mediet fungerer som en slags sil, og bremser kosmiske stråler og "radioaktivt jernregn" (fra jern-60) i hundretusenvis av år. Partiene med høy energi vil være de første som kommer til Jorden og vil samhandle med atmosfæren vår på en annen måte enn lavenergipartiklene som kommer senere. Thomas simulerte uttømming av ozonlaget 100, 300 og 1000 år etter at de første supernova-partiklene begynte å komme inn i atmosfæren. Merkelig nok, slitasjen toppet seg (26%) etter 300 år.
Kosmiske stråler med høy energi for det 100-årige scenariet vil sive direkte gjennom stratosfæren og dumpe energien deres under ozonlaget og tømme den mindre, mens mindre energiske kosmiske stråler i 300-årsscenariet vil bidra med mer energi i stratosfæren, noe som vil redusere ozonlaget betydelig.
Ozonutarming er en alvorlig trussel mot overflatelivet.
Blandede effekter
Thomas studerte flere mulige ødeleggende effekter på biologi (erytem, hudkreft, grå stær, bremsing av fotosyntesen av marint planteplankton og skader på planter) på forskjellige breddegrader som et resultat av økt UV-strålingsintensitet forårsaket av en nedgang i ozonlaget. Økt skade dukket opp i alle retninger, økte med breddegrad og i tråd med endringene som ble bevart i fossilprotokollen. Imidlertid var ikke alle konsekvensene like skadelige for organismer. Plankton, den viktigste produsenten av oksygen, fikk minimale skader. I tillegg var det en liten økning i risikoen for solbrenthet og hudkreft blant mennesker.
Kan en supernova i nærheten føre til en masseutryddelse? Det kommer an på hvilken side du ser på, sier Thomas: "Det er en subtil forskjell mellom å" ødelegge alt og alt "og lidelsen til individuelle organismer. Noen planter ga utbyttet, som soyabønner og hvete, mens andre mistet produktiviteten. " Og det gjenspeiles også i fossilprotokollen.
Men hvordan supernovaer kan påvirke menneskets evolusjon - denne saken Thomas vil ta tak i i sitt neste arbeid.
Ilya Khel
