Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες μελετούν πώς οι σουπερνόβες θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη ζωή στη Γη. Τα σουπερνόβα είναι εξαιρετικά ισχυρά γεγονότα και ανάλογα με το πόσο κοντά βρίσκονται στη Γη, θα μπορούσαν να έχουν συνέπειες που κυμαίνονται από τον κατακλυσμό έως το ασήμαντο. Αλλά τώρα, οι επιστήμονες πίσω από ένα νέο έγγραφο λένε ότι έχουν συγκεκριμένα στοιχεία που συνδέουν ένα ή περισσότερα σουπερνόβα με ένα γεγονός εξαφάνισης πριν από 2,6 εκατομμύρια χρόνια.
Πριν από περίπου 2,6 εκατομμύρια χρόνια, ένα ή περισσότερα σουπερνόβα εξερράγη περίπου 50 parsecs, ή περίπου 160 έτη φωτός, μακριά από τη Γη. Την ίδια στιγμή, υπήρξε επίσης ένα γεγονός εξαφάνισης στη Γη, που ονομάζεται εξαφάνιση της θαλάσσιας μεγαφορίας Pliocene. Μέχρι το ένα τρίτο των μεγάλων θαλάσσιων ειδών στη Γη εξαφανίστηκαν τότε, τα περισσότερα από αυτά ζούσαν σε ρηχά παράκτια νερά.
«Αυτή τη φορά, είναι διαφορετικό. Έχουμε στοιχεία για κοντινά γεγονότα σε μια συγκεκριμένη ώρα. " - Δρ Adrian Melott, Πανεπιστήμιο του Κάνσας.
Το νέο έγγραφο αντλεί έναν σύνδεσμο μεταξύ των σουπερνόβα και της εξαφάνισης, και υποδηλώνει ότι τα σωματίδια που ονομάζονται μιόνια ήταν οι ένοχοι. Τα στοιχεία δεν είναι μόνο στο αρχείο των απολιθωμάτων, αλλά και σε ένα στρώμα ραδιενεργού τύπου σιδήρου που έχει κατατεθεί στη Γη πριν από περίπου 2,6 εκατομμύρια χρόνια, που ονομάζεται Iron 60. Τα στοιχεία είναι επίσης στο διάστημα, με τη μορφή ενός αναπτυσσόμενου χαρακτηριστικού φούσκα που δημιουργήθηκε από ένα ή περισσότερα σουπερνόβα.
Το άρθρο προέρχεται από τον κύριο συγγραφέα Adrian Melott, ομότιμο καθηγητή φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Κάνσας, καθώς και συν-συγγραφείς στο Universidade Federal de São Carlos, στη Βραζιλία. Ο Melott είπε σε δελτίο τύπου ότι για 15 χρόνια μελετά τις επιπτώσεις που θα μπορούσαν να έχουν οι σουπερνόβα στη Γη. Αλλά αυτό το έγγραφο είναι πολύ πιο συγκεκριμένο και συνδέει την εξαφάνιση του Pliocene με συγκεκριμένες σουπερνόβες. «Αυτή τη φορά, είναι διαφορετικό. Έχουμε στοιχεία για κοντινά γεγονότα σε μια συγκεκριμένη ώρα », δήλωσε ο Melott. «Γνωρίζουμε για το πόσο μακριά ήταν, έτσι μπορούμε πραγματικά να υπολογίσουμε πώς θα επηρέαζε τη Γη και να τη συγκρίνουμε με αυτό που γνωρίζουμε για το τι συνέβη εκείνη τη στιγμή - είναι πολύ πιο συγκεκριμένο».
Τι μας λένε λοιπόν αυτές οι ιδιαιτερότητες;
Πρώτα απ 'όλα, ας μιλήσουμε το σίδερο, συγκεκριμένα, το σίδερο 60. Ο σίδηρος 60 είναι ένα ισότοπο του στοιχείου σιδήρου. Ένα ισότοπο είναι απλά ένα άτομο με διαφορετικό αριθμό νετρονίων στον πυρήνα του. Όλος ο σίδηρος έχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων - 26 - και ίσο αριθμό ηλεκτρονίων, επίσης 26. Αλλά ο αριθμός των νετρονίων του μπορεί να ποικίλει. Το μεγαλύτερο μέρος του σιδήρου στο σύμπαν, συμπεριλαμβανομένου εδώ στη Γη, είναι σίδηρος 56. Ο σίδηρος 56 έχει έναν σταθερό πυρήνα 26 πρωτονίων και 30 νετρονίων. Το σίδερο 56 είναι σταθερό, που σημαίνει ότι δεν είναι ραδιενεργό και δεν αποσυντίθεται.
Αλλά εδώ στη Γη, υπάρχει επίσης κάποιο Σίδερο 60, με έναν ασταθές πυρήνα που περιέχει 26 πρωτόνια και 34 νετρόνια. Είναι ραδιενεργό και αποσυντίθεται για να γίνει τελικά νικέλιο. Υπάρχει υπόλειμμα Iron 60 σε διαφορετικές χρονικές στιγμές σε ολόκληρο το γεωλογικό ρεκόρ, με μεγάλη αύξηση πριν από περίπου 2,6 εκατομμύρια χρόνια. Αλλά εδώ είναι το πράγμα: οποιοσδήποτε σίδηρος 60 που ήταν μέρος της Γης όταν σχηματίστηκε η Γη θα είχε ήδη αποικοδομηθεί από νικέλιο. Δεν θα υπήρχε ίχνος από αυτό.
«Από τα μέσα της δεκαετίας του 1990, οι άνθρωποι είπαν,« Γεια, ψάξτε για το σίδερο-60. Είναι ένα ενδεικτικό γιατί δεν υπάρχει άλλος τρόπος για να φτάσει στη Γη, αλλά από μια σουπερνόβα. "" - Adrian Melott, Πανεπιστήμιο του Κάνσας.
Έτσι, αν υπήρχε μια ακίδα σιδήρου 60 2,6 εκατομμύρια χρόνια πριν, έπρεπε να έρθει από κάπου. Και ότι κάπου θα μπορούσε να είναι μόνο χώρος. Και δεδομένου ότι οι σουπερνόβες είναι το μόνο πράγμα που μπορεί να δημιουργήσει σίδηρο 60 και να τον εξαπλώσει στο διάστημα, πρέπει να προέρχεται από μια σουπερνόβα.
Αλλά το σίδερο 60 δεν σκότωσε τα μεγάλα θαλάσσια ζώα. Σίγουρα, είναι ραδιενεργό, αλλά δεν είναι ο ένοχος πίσω από την εξαφάνιση. Είναι απλώς απόδειξη ενός σουπερνόβα ταυτόχρονα με την εξαφάνιση.
Υπάρχει ένα άλλο στοιχείο που υποστηρίζει τη θεωρία «θάνατος από σουπερνόβα»: μια τεράστια φούσκα στο διάστημα.
Το χαρακτηριστικό ονομάζεται Local Bubble, μια κοίλη κοιλότητα στο διαστρικό μέσο. Το διαστρικό μέσο είναι η ύλη και η ακτινοβολία που υπάρχει στο διάστημα μεταξύ συστημάτων αστεριών, μέσα σε έναν γαλαξία. Είναι βασικά αέριο, σκόνη και κοσμικές ακτίνες και γεμίζει το χώρο μεταξύ των ηλιακών συστημάτων.
Το Local Bubble είναι ένα σχήμα που έχει κρυφτεί από το διαστρικό μέσο από μία ή περισσότερες σουπερνόβες. Το ηλιακό μας σύστημα είναι μέσα του, όπως είναι τα αστέρια όπως οι Antares και Beta Canis Majoris.
Δεν υπάρχει άλλο συμβάν που θα μπορούσε να έχει χάσει το Local Bubble. Όταν εκρήγνυται ένα σουπερνόβα, το κρουστικό κύμα καθαρίζει το αέριο και τη σκόνη στην περιοχή του, δημιουργώντας μια φούσκα. Η φυσαλίδα δεν είναι εντελώς άδεια, έχει μείνει πολύ ζεστό και πολύ χαμηλής πυκνότητας αέριο. Αλλά τα περισσότερα σύννεφα αερίου έχουν φύγει.
«Έχουμε το Local Bubble στο διαστρικό μέσο», είπε ο Melott. «Είμαστε ακριβώς στην άκρη του. Είναι μια τεράστια περιοχή μήκους περίπου 300 ετών φωτός. Είναι βασικά πολύ ζεστό, πολύ χαμηλής πυκνότητας αέριο - σχεδόν όλα τα σύννεφα αερίου έχουν σκουπιστεί από αυτό. Ο καλύτερος τρόπος για να φτιάξετε μια φούσκα σαν αυτό είναι ένα σωρό σουπερνόβα το χτυπά όλο και μεγαλύτερο, και αυτό φαίνεται να ταιριάζει καλά με την ιδέα μιας αλυσίδας. "
Επομένως, εάν τα στοιχεία, τόσο το Local Bubble όσο και το Iron 60, υποστηρίζουν την εμφάνιση πολλαπλών σουπερνόβων που προκαλούν την εξαφάνιση της θαλάσσιας μεγαφαίδας Pliocene, ποιος ακριβώς ήταν ο μηχανισμός αυτής της εξαφάνισης; Ο Σίδηρος 60 δεν μπορεί να το κάνει και ούτε μια φυσαλίδα στο διάστημα. Λοιπόν τι έγινε?
Ο Melott και η ομάδα του λένε ότι όλα καταλήγουν σε υποατομικά σωματίδια που ονομάζονται μιόνια.
"Η καλύτερη περιγραφή ενός μιόνιου θα ήταν ένα πολύ βαρύ ηλεκτρόνιο - αλλά ένα μούνιο είναι μερικές εκατοντάδες φορές πιο ογκώδες από ένα ηλεκτρόνιο." - Adrian Melott, επικεφαλής συγγραφέας του Πανεπιστημίου Kanasas.
Όταν οι σουπερνόβα εξαπλώθηκαν το Iron 60 στη Γη, δεν ήταν το μόνο πράγμα που έβρεχε από το διάστημα. Υπήρχαν επίσης μιόνια. Τα Muons μπορούν καλύτερα να περιγραφούν ως «βαριά ηλεκτρόνια» σύμφωνα με τον Melott. Και παρόλο που λαμβάνουμε συνεχώς μιόνια από το διάστημα, τα περισσότερα από αυτά περνάνε από εμάς ακίνδυνα, με μόνο το περίεργο να αλληλεπιδρά μαζί μας και να αποτελεί μέρος της ακτινοβολίας με την οποία συνεχώς βομβαρδίζουμε.
«Η καλύτερη περιγραφή ενός μιονίου θα ήταν ένα πολύ βαρύ ηλεκτρόνιο - αλλά ένα μούνιο είναι μερικές εκατοντάδες φορές πιο ογκώδες από ένα ηλεκτρόνιο», δήλωσε ο Melott. «Είναι πολύ διεισδυτικά. Ακόμα και συνήθως, υπάρχουν πολλοί από αυτούς που μας περνούν. Σχεδόν όλοι περνούν ακίνδυνα, αλλά περίπου το ένα πέμπτο της δόσης ακτινοβολίας μας προέρχεται από μιόνια. "
Αλλά αυτό άλλαξε όταν εξερράγησαν οι σουπερνόβες. Θα υπήρχαν εκατοντάδες φορές περισσότερα μιόνια από τον κανονικό αριθμό φόντου. Και για μεγαλύτερα ζώα με μεγαλύτερες επιφάνειες, αυτό σημαίνει πολύ μεγαλύτερη έκθεση σε ακτινοβολία.
«Αλλά όταν αυτό το κύμα κοσμικών ακτίνων χτυπά, πολλαπλασιάστε αυτά τα μιόνια με μερικές εκατοντάδες», είπε ο Melott. «Μόνο ένα μικρό μέρος αυτών θα αλληλεπιδράσει με οποιονδήποτε τρόπο, αλλά όταν ο αριθμός είναι τόσο μεγάλος και η ενέργειά τους τόσο υψηλή, θα έχετε αυξημένες μεταλλάξεις και καρκίνο - αυτά θα ήταν τα κύρια βιολογικά αποτελέσματα. Εκτιμήσαμε ότι το ποσοστό καρκίνου θα ανέβαινε περίπου 50 τοις εκατό για κάτι το μέγεθος ενός ανθρώπου - και όσο μεγαλύτερο είστε, τόσο χειρότερο είναι. Για έναν ελέφαντα ή μια φάλαινα, η δόση ακτινοβολίας αυξάνεται. "
Έτσι, οι μακρινές σουπερνόβες προκάλεσαν μια τεράστια αύξηση στον αριθμό των μιόνια που έπληξαν τη Γη, αυξάνοντας την επίπτωση του καρκίνου, ειδικά σε μεγάλα θαλάσσια ζώα. Και δεδομένου ότι όσο πιο βαθιά είναι ένα ζώο στο νερό, τόσο πιο προστατευμένο είναι, η εξαφάνιση για μεγαλύτερα θαλάσσια ζώα σε ρηχά παράκτια ύδατα ήταν ένα υποπροϊόν.
Ένα ιδιαίτερα μεγάλο - και διαβόητο - θαλάσσιο ζώο εξαφανίστηκε κατά τη διάρκεια της εξαφάνισης της θαλάσσιας μεγάλης πανίδας Pliocene: το Megalodon, ένας από τους μεγαλύτερους και ισχυρότερους θηρευτές που ζούσαν ποτέ στη Γη.
Το Megalodon ήταν ένας αρχαίος καρχαρίας τόσο μεγάλος όσο ένα σχολικό λεωφορείο που εξαφανίστηκε πριν από 2,6 εκατομμύρια χρόνια. «Μία από τις εξαφανίσεις που συνέβησαν πριν από 2,6 εκατομμύρια χρόνια ήταν ο Megalodon», είπε ο Melott. «Φανταστείτε τον Μεγάλο Λευκό Καρχαρία στα« Jaws », που ήταν τεράστιο - και αυτό ήταν το Megalodon, αλλά ήταν περίπου το μέγεθος ενός σχολικού λεωφορείου. Απλώς εξαφανίστηκαν εκείνη την εποχή. Έτσι, μπορούμε να υποθέσουμε ότι μπορεί να έχει σχέση με τα μιόνια. Βασικά, όσο μεγαλύτερο είναι το πλάσμα, τόσο μεγαλύτερη θα ήταν η αύξηση της ακτινοβολίας. "
Όπως αναγνωρίζει ο Melott, υπάρχει κάποια εικασία εδώ. Μπορεί να υπάρχουν και άλλοι λόγοι για την εξαφάνισή του, συμπεριλαμβανομένης της ψύξης των ωκεανών ως αποτέλεσμα μιας εποχής πάγου. Η στάθμη της θάλασσας θα είχε επίσης μειωθεί κατά την εποχή του πάγου, πράγμα που σημαίνει ότι το είδος έχασε καλές περιοχές περιποίησης.
Το Megalodon δεν ήταν το μόνο είδος που εξαφανίστηκε κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Σε μια δημοσίευση του 2017, οι ερευνητές τεκμηρίωσαν την εξαφάνιση άλλων θαλάσσιων μεγαφώνων, συμπεριλαμβανομένων των θηλαστικών, των θαλασσοπουλιών και των χελωνών. Θα μπορούσε όμως ένα ή περισσότερα σουπερνόβα να έχουν προκαλέσει όλα αυτά;
Η Γη βρισκόταν σε μια περίοδο κλιματικής μεταβλητότητας εκείνη την εποχή, οπότε είναι δύσκολο να εξαλειφθούν τα μεμονωμένα αποτελέσματα που θα είχαν οι σουπερνόβες και η κλιματική αλλαγή στην εξαφάνιση. Και μια άλλη μελέτη πρότεινε έναν διαφορετικό σύνδεσμο σουπερνόβα με την εξαφάνιση Pliocene-Pleistocene.
Σε μια μελέτη του 2002, οι ερευνητές εξέτασαν το Local Bubble και το Earth 60 Iron 60 και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι και οι δύο ήταν ένας παράγοντας στην εξαφάνιση. Αλλά έθεσαν έναν διαφορετικό μηχανισμό. Είπαν ότι οι σουπερνόβες προκάλεσαν ένα κύμα υπεριώδους φωτός να χτυπήσει τη Γη, σκοτώνοντας μικρά πλάσματα στη βάση της τροφικής αλυσίδας, και αυτό με τη σειρά του οδήγησε σε μεγαλύτερη θαλάσσια μεγαφούνα.
Για τον Melott και την ομάδα του, η θεωρία των σουπερνόβων muon είναι όλα μέρος της. Ο ερευνητής του Πανεπιστημίου του Κάνσας είπε ότι τα αποδεικτικά στοιχεία μιας σουπερνόβα, ή μιας σειράς αυτών, είναι «ένα άλλο κομμάτι του παζλ» για να διευκρινιστούν οι πιθανοί λόγοι για την εξαφάνιση των συνόρων Pliocene-Pleistocene.
"Δεν υπήρξε καμία καλή εξήγηση για την εξαφάνιση των θαλάσσιων μεγαφόνων", δήλωσε ο Melott. «Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα. Είναι αυτή η αλλαγή παραδείγματος - ξέρουμε ότι κάτι συνέβη και όταν συνέβη, έτσι για πρώτη φορά μπορούμε πραγματικά να σκάψουμε και να αναζητήσουμε πράγματα με συγκεκριμένο τρόπο. Τώρα μπορούμε να είμαστε πραγματικά σίγουροι για το ποιες θα ήταν οι επιπτώσεις της ακτινοβολίας με τρόπο που δεν ήταν δυνατό πριν. "
- Επιστημονικό έγγραφο: Η εξαφάνιση της θαλάσσιας πανίδας της Pliocene και ο αντίκτυπός της στη λειτουργική ποικιλομορφία.
- Δελτίο Τύπου: Οι ερευνητές εξετάζουν εάν οι σουπερνόβα σκότωσαν μεγάλα ωκεάνια ζώα την αυγή του Πλειστόκαινου
- Επιστημονικό έγγραφο: Υπόθεση: Δόση ακτινοβολίας Muon και θαλάσσια μεγαφόνια εξαφάνιση στο τέλος του Pliocene Supernova
- Επιστημονική εργασία: ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ ΓΙΑ ΚΟΝΤΑ ΕΚΘΕΣΕΙΣ ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ
