Взрыв сверхновой мог поставить под угрозу всю жизнь на Земле: это может произойти снова

Взрыв сверхновой мы воспринимаем как событие в далеком космосе, которое не имеет к нам большого отношения. Однако новые исследования показывают, что на самом деле превращение массивных звезд в эти объекты могли иметь драматические последствия для климата нашей планеты в течение ее далекой истории.

Видео дня

Более того, как пишет издание Live Science, изучение таких событий в прошлом может помочь ученым предсказать похожие катаклизмы в грядущие времена. И даже подготовить человечество к ним

Сверхновые возникают, когда звезды, гораздо более массивные, чем Солнце, достигают конца своих запасов ядерного топлива и больше не могут поддерживать себя против силы собственной гравитации. Возникающий в результате полный гравитационный коллапс создает либо нейтронную звезду, либо черную дыру, а также посылает взрыв энергии и высокоскоростных частиц, которые могут пересекать звездные системы, а в отдельных случаях даже целые галактики.

Ученые предполагают, что если бы сверхновая взорвалась бы в пределах примерно 30 световых лет от нашей планеты, то атмосфера Земли была бы разрушена, а все живое на планете погибло бы. Если же такое событие произойдет на расстоянии сотен световых лет, то последствия его, скорее всего, будут не такими фатальными, но все же способны привести к экстремальным изменениям в нашей атмосфере, говорят астрономы.

"В истории Земли происходят резкие изменения окружающей среды", – рассказал автор работы и старший научный сотрудник Института арктических и альпийских исследований Роберт Брейкенридж. Эти изменения надежно зафиксированы учеными. Но что их вызвало?

"Когда в будущем произойдет взрыв сверхновых вблизи, излучение может иметь довольно драматическое влияние на человеческое общество. Нам нужно выяснить, действительно ли они вызвали изменения окружающей среды в прошлом", – добавил Брейкенридж. И он далеко не первый, кто начал задумываться над возможностью прошлых и будущих инцидентов со сверхновыми, влияющими на атмосферу Земли. Однако предыдущие исследования были сосредоточены на физике, которая стоит за такими инцидентами. Вместо этого Брейкенридж попытался применить эти теории к эмпирическим свидетельствам таких событий, наблюдаемых как на Земле, так и в космосе.

Годовые кольца деревьев скрывают запись взрывов сверхновых

Прежде всего Брейкенридж обратился к данным из ряда мощных космических телескопов, которые уже давно изучают характеристики сверхновых. Это помогло исследователю построить более подробную модель того, как излучение сверхновой будет взаимодействовать с атмосферой Земли, чем это было возможно сделать раньше.

Разработанная ученым новая модель показала, что внезапный выброс высокоэнергетических фотонов, частиц света от сверхновой способен разъедать озоновый слой Земли. Это важно, поскольку озоновый слой защищает нашу планету от вредного излучения солнца.

Без этой защиты солнечное излучение начало бы разрушать метан в стратосфере, втором нижнем слое атмосферы Земли. Эта молекула является главным фактором парникового эффекта Земли. Это означает, что по мере уменьшения уровня метана возникновение парникового эффекта, который задерживает тепло, усложнилось бы, что привело бы к охлаждению Земли.

В свою очередь, это приведет к получению Землей большего количества высокоэнергетического ультрафиолетового излучения от Солнца, что может быть чрезвычайно вредным для жизни. Таким образом, Брейкенридж предполагает, что следующие эффекты бомбардировки Земли излучением от сверхновой могут включать вымирание животных, увеличение лесных пожаров и глобальное похолодание.

Исследователь также решил обратиться к геологическим записям Земли, чтобы найти прошлые инциденты. Особенно полезными для ученого оказались годовые кольца деревьев, которые могут раскрыть давние атмосферные условия. Это связано с тем, что деревья поглощают углерод из атмосферы и откладывают его в свои стволы. Изучить его можно по годовым кольцам, которые образуются по мере роста дерева. Радиация от сверхновых, которая бомбардирует Землю, должна приводить к увеличению радиоактивных изотопов углерода в атмосфере нашей планеты. И, соответственно, их следы возможно найти в старых деревьях.

Брейкенридж изучил годовые кольца деревьев, охватывающие около 15 000 лет, и обнаружил 11 показательных всплесков радиоактивного углерода. Исследователь предполагает, что эти всплески могут соответствовать 11 случаям, когда Земля подвергалась воздействию радиации сверхновой. "События, о которых мы знаем, здесь, на Земле, происходят в определенное время и с определенной интенсивностью", – сказал Брейкенридж. Теперь ученый может быть вполне уверен, что эти пики связаны со сверхновыми.

Другим возможным виновником таких пиков могут быть вспышки на Солнце. Чтобы получить более точные результаты, их влияние нужно исключить. Для этого исследователи должны дополнительно сверить результаты, полученные от годовых колец, с другими данными, полученными из геологических источников, таких как ледяные керны и осадок со дна океана.

Дальнейшее исследование возможной связи между излучением сверхновой и атмосферой Земли может помочь человечеству подготовиться к будущим событиям. Это может стать особенно актуальным, когда ближайшая красная гигантская звезда Бетельгейзе, расположенная примерно в 700 световых годах от нас, станет сверхновой. По прогнозам, это произойдет в течение следующих 100 000 лет.

"По мере того, как мы узнаем больше о наших соседних звездах, возможность прогнозирования действительно появляется", – сказал Брейкенридж. Однако, по его словам, астрофизикам понадобится больше моделирования и наблюдений, чтобы полностью понять склонность Земли к таким событиям.

Ранее OBOZ.UA рассказывал, что может дать науке первое в истории фото полюса Солнца, сделанное в этом году.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.