Znanstveniki že vrsto let preučujejo, kako bi supernove lahko vplivale na življenje na Zemlji. Supernove so izjemno močni dogodki, in odvisno od tega, kako blizu so Zemlji, bi lahko imele posledice, ki segajo od kataklizmičnih do nepomembnih. Toda zdaj znanstveniki iz novega prispevka pravijo, da imajo posebne dokaze, ki povezujejo eno ali več supernov z dogodkom izumrtja pred 2,6 milijona let.
Pred približno 2,6 milijona let je ena ali več supernov eksplodiralo približno 50 parseksov ali približno 160 svetlobnih let od Zemlje. V istem času se je na Zemlji zgodil tudi dogodek izumrtja, imenovan pliocenski izumrtje morske megafavne. Takrat je bilo izbrisanih do tretjine velikih morskih vrst na Zemlji, večina pa jih je živela v plitvih obalnih vodah.
"Tokrat je drugače. Imamo dokaze o dogodkih v bližini ob točno določenem času. " - dr. Adrian Melott, univerza v Kansasu.
Novi papir navezuje povezavo med supernovami in izumrtjem ter nakazuje, da so bili krivci delci, imenovani muoni. Dokazi niso samo v fosilnih zapisih, temveč v plasti radioaktivnega tipa železa, ki je bilo odloženo na Zemlji pred približno 2,6 milijona let, imenovanega železo 60. Dokazi so tudi v vesolju, v obliki razširjajočega se mehurčka. z enim ali več supernovami.
Prispevek je vodilni avtor Adrian Melott, profesor emeritus fizike in astronomije na Univerzi v Kansasu, in soavtor na Universidade Federal de São Carlos v Braziliji. Melott je v sporočilu za javnost dejal, da že 15 let preučuje učinke, ki bi jih lahko supernove imele na Zemlji. Toda ta članek je veliko bolj specifičen in povezuje izumiranje pliocena s specifičnimi supernovami. "Tokrat je drugače. Imamo dokaze o dogodkih v bližini ob točno določenem času, "je dejal Melott. "Vemo, kako daleč so bili, zato lahko dejansko izračunamo, kako bi to vplivalo na Zemljo, in jo primerjamo s tistim, kar vemo o dogajanju v tistem času - veliko bolj natančno."
Kaj nam torej sporočajo te posebnosti?
Najprej govorimo železo, natančneje železo 60. Železo 60 je izotop elementa železo. Izotop je preprosto atom z različnim številom nevtronov v svojem jedru. Vse železo ima enako število protonov - 26 - in enako število elektronov, prav tako 26. Toda njegovo število nevtronov se lahko razlikuje. Večina železa v vesolju, tudi tukaj na Zemlji, je železa 56. Železo 56 ima stabilno jedro 26 protonov in 30 nevtronov. Železo 56 je stabilno, kar pomeni, da ni radioaktivno in ne razpade.
Toda tukaj na Zemlji je tudi nekaj železa 60 z nestabilnim jedrom, ki vsebuje 26 protonov in 34 nevtronov. Radioaktivno je in propada in sčasoma postane niklja. V celotnem geološkem zapisu obstajajo ostanki železa 60 v različnih obdobjih, velik trn pred približno 2,6 milijona let. Toda tu je stvar: vsak železo 60, ki je bil del Zemlje, ko se je Zemlja oblikovala, bi že zdavnaj propadel na nikelj. Od nje ne bi ostalo nobene sledi.
"Že sredi devetdesetih let so ljudje govorili:" Hej, iščite železo-60. To je pripoved, saj ni drugega načina, da pride na Zemljo, razen iz supernove. "" - Adrian Melott, univerza v Kansasu.
Če je bil že trn železa 60,6 milijona let, je moral od nekod prihajati. In da bi nekje lahko bil le prostor. In ker so supernove edino, kar lahko ustvari železo 60 in jo razširi po vesolju, mora biti iz supernove.
Toda železo 60 ni ubilo velikih morskih živali. Seveda je radioaktivno, vendar ni kriv za izumrtje. To je samo dokaz supernove hkrati z izumrtjem.
Obstaja še en dokaz, ki podpira teorijo "smrt supernove": velikanski mehurček v vesolju.
Značilnost se imenuje lokalni mehurček, vdolbinica v medzvezdnem mediju. Medzvezdni medij je snov in sevanje, ki obstajata v prostoru med zvezdnimi sistemi, znotraj galaksije. To je v bistvu plin, prah in kozmični žarki in zapolnjuje prostor med sončnimi sistemi.
Lokalni mehurček je oblika, ki jo je iz medzvezdnega medija vdolbinica ena ali več supernov. Naš osončje je znotraj njega, prav tako zvezde, kot sta Antares in Beta Canis Majoris.
Ni drugega dogodka, ki bi lahko izločil Lokalni mehurček. Ko eksplodira supernova, udarni val odstrani plin in prah na svojem območju, kar ustvari mehurček. Mehurček ni povsem prazen, v njem je ostalo nekaj zelo vročega in zelo nizke gostote plina. Toda večine oblakov plina ni več.
"Lokalni mehurček imamo v medzvezdnem mediju," je dejal Melott. "Na robu smo. To je velikanska regija, dolga približno 300 svetlobnih let. To je v bistvu zelo vroč plin z zelo gosto gostoto - skoraj vsi plinski oblaki so bili izločeni iz njega. Najboljši način za izdelavo takšnega mehurčka je cel kup supernov, ki ga puhajo večje in večje, in zdi se, da se dobro ujema z idejo verige. "
Če torej dokazi, tako lokalni mehurček kot železo 60, podpirajo pojav več supernov, ki povzročajo izumrtje pliocenske morske megafavne, kakšen je bil natančno mehanizem tega izumrtja? Iron 60 tega ne zmore in niti mehurček ne more izpuhtati v vesolju. Torej kaj se je zgodilo?
Melott in njegova ekipa trdijo, da se vse skupaj nanaša na subatomske delce, imenovane muoni.
"Najboljši opis muona bi bil zelo težak elektron - vendar je muon nekaj stokrat bolj masiven kot elektron." - Adrian Melott, glavni avtor, Univerza v Kanasasu.
Ko so supernove razširile železo 60 na Zemljo, to ni bilo edino, kar je padalo iz vesolja. Bili so tudi muoni. Po mnenju Melotta se muoni najbolje opišejo kot "težki elektroni". Čeprav nenehno prejemamo munje iz vesolja, jih večina prehaja skozi nas neškodljivo, le čudni pa so v interakciji z nami in sestavljajo del sevanja, s katerim smo nenehno bombardirani.
"Najboljši opis muona bi bil zelo težak elektron - vendar je muon nekaj stokrat bolj masiven kot elektron," je dejal Melott. "Zelo prodorni so. Tudi sicer nas veliko prehaja skozi nas. Skoraj vsi se prebijejo neškodljivo, vendar približno petino naše doze sevanja prihaja po mionih. "
A to se je spremenilo, ko so eksplodirale supernove. Bilo bi stokrat več mun kot običajna številka ozadja. In za večje živali z večjimi površinami to pomeni veliko večjo izpostavljenost sevanju.
"Toda ko udari ta val kozmičnih žarkov, pomnožimo te muone na nekaj sto," je dejal Melott. »Le majhen del njih bo kakor koli vplival, ko pa je število tako veliko in njihova energija tako velika, dobite povečane mutacije in raka - to bi bili glavni biološki učinki. Ocenili smo, da se bo stopnja raka povečala za približno 50 odstotkov za nekaj, kar je velikost človeka - in večji kot ste, slabši je. Pri slonu ali kitu odmerek sevanja narašča. "
Tako so oddaljene supernove povzročile ogromen skok v številnih muonih, ki so udarili na Zemljo, kar je povečalo pojavnost raka, zlasti pri velikih morskih živalih. In ker globlje ko je žival v vodi, bolj zaščitena je bila izumrtje večjih morskih živali v plitvejših obalnih vodah stranski proizvod.
Med izumrtjem pliocenske morske megafavne je izumrla ena posebej velika in zloglasna morska žival: Megalodon, eden največjih in najmočnejših plenilcev, ki je kdajkoli živel na Zemlji.
Megalodon je bil starodavni morski pes, velik kot šolski avtobus, ki je izginil pred 2,6 milijona let. "Eno od izumrtj, ki se je zgodilo pred 2,6 milijona let, je bil Megalodon," je dejal Melott. "Predstavljajte si velikega belega morskega psa v" Čeljusti ", ki je bil ogromen - in to je Megalodon, vendar je bil približno velikosti šolskega avtobusa. Preprosto so izginili približno takrat. Torej lahko ugibamo, da ima morda kaj opraviti z muoni. V bistvu, večje kot je bitje, večje bi bilo povečanje sevanja. "
Kot priznava Melott, se tukaj nekaj špekulira. Obstajajo lahko tudi drugi razlogi za njegovo izumrtje, vključno s hlajenjem oceanov kot posledico ledene dobe. Tudi morske gladine bi se v ledeni dobi znižale, kar pomeni, da je vrsta izgubila dobra negovalna območja.
Megalodon ni bil edina vrsta, ki je v tem času izumrla. V prispevku iz leta 2017 so raziskovalci dokumentirali izumrtje druge morske megafavne, vključno s sesalci, morskimi pticami in želvami. Toda ali bi lahko vse to povzročilo ena ali več supernov?
Zemlja je bila v času podnebne spremenljivosti, zato je težko izsiliti posamezne učinke, ki bi jih imele supernove in podnebne spremembe na izumrtje. In še ena študija je predlagala drugačno povezavo supernove z izumrtjem pliocena in pleistocena.
V raziskavi iz leta 2002 so raziskovalci pregledali Lokalni mehurček in Zemljino železo 60 in ugotovili, da sta oba dejavnik izumrtja. Postavljali pa so drugačen mehanizem. Povedali so, da je supernova povzročila skok ultravijolične svetlobe na Zemljo in ubila majhna bitja na dnu prehranjevalne verige, kar je posledično povzročilo, da je večja morska megafavna izumrla.
Za Melotta in njegovo ekipo je vsekakor teorija supernov muon. Raziskovalec Univerze v Kansasu je dejal, da so dokazi o supernovi ali seriji le-teh "še en kos sestavljanke", da se razjasnijo možni razlogi pliocensko-pleistocenske meje.
"Za morsko megafavinsko izumrtje res ni bilo nobene dobre razlage," je dejal Melott. "To bi lahko bil eden. To se spreminja paradigma - vemo, da se je nekaj zgodilo in kdaj se je zgodilo, zato se lahko prvič resnično kopamo in stvari dokončno iščemo. Zdaj se lahko natančno opredelimo, kakšni bi bili učinki sevanja na način, ki prej ni bil mogoč. "
- Znanstveni članek: Izumiranje pliocenske morske megafavne in njen vpliv na funkcionalno raznolikost.
- Sporočilo za javnost: Raziskovalci razmišljajo o tem, ali so supernove pobegle velike oceanske živali ob zori pleistocena
- Znanstveni članek: Hipoteza: odmerek muonskega sevanja in morsko megafaunalno izumrtje na koncu pliocenske supernove
- Znanstveni članek: DOKAZI ZA BOLJŠE EKSPLOZIJE SUPERNOVE
