Годовые кольца могут содержать ключ к разгадке столкновения далеких сверхновых звезд с Землей
Согласно новому исследованию геолога Роберта Брэкенриджа из Университета Колорадо в Боулдере, массивные энергетические взрывы, происходящие в тысячах световых лет от Земли, возможно, оставили след в биологии и геологии нашей планеты.
В исследовании, опубликованном в этом месяце в Международном журнале астробиологии , исследуются удары сверхновых звезд — одни из самых жестоких событий в известной нам Вселенной. Всего за несколько месяцев одно из этих извержений может высвободить столько энергии, сколько солнце будет за всю свою жизнь. Они также яркие — действительно яркие.
«Мы постоянно видим сверхновые в других галактиках», — сказал Бракенридж, старший научный сотрудник Института арктических и альпийских исследований (INSTAAR) в CU Boulder. «В телескоп галактика — небольшое туманное пятно. Затем внезапно появляется звезда, которая может быть такой же яркой, как и остальная часть галактики».
Сверхновая, находящаяся совсем рядом, может стереть человеческую цивилизацию с лица Земли. Но даже издалека эти взрывы все равно могут нанести ущерб, сказал Брэкенридж, омывая нашу планету опасной радиацией и повреждая ее защитный озоновый слой.
Чтобы изучить эти возможные столкновения, Бракенридж поискал в записях колец деревьев планеты отпечатки пальцев этих далеких космических взрывов. Его открытия предполагают, что относительно близкие сверхновые звезды теоретически могли вызвать по крайней мере четыре нарушения климата Земли за последние 40 000 лет.
Результаты далеки от окончательных, но они предлагают дразнящие намеки на то, что когда дело доходит до стабильности жизни на Земле, то, что происходит в космосе, не всегда остается в космосе.
«Это экстремальные явления, и их потенциальные последствия, похоже, совпадают с данными о кольцах деревьев», — сказал Бракенридж.
Радиоуглеродные шипы
Его исследования основаны на любопытном атоме. Бракенридж объяснил, что углерод-14, также известный как радиоуглерод, представляет собой изотоп углерода, который встречается на Земле только в крошечных количествах. Это тоже не отсюда. Радиоуглерод образуется, когда космические лучи из космоса почти постоянно бомбардируют атмосферу нашей планеты.
«Год за годом обычно остается стабильная сумма», — сказал Бракенридж. «Деревья собирают углекислый газ, и часть этого углерода будет радиоуглеродом».
Однако иногда количество радиоуглерода, которое улавливают деревья, нестабильно. Ученые обнаружили несколько случаев, когда концентрация этого изотопа внутри годичных колец резко возрастает — внезапно и без видимой земной причины. Многие ученые предположили, что эти продолжающиеся несколько лет всплески могут быть вызваны солнечными вспышками или огромными выбросами энергии с поверхности Солнца.
Брэкенридж и несколько других исследователей наблюдали за событиями, происходящими гораздо дальше от дома.
«Мы наблюдаем земные явления, которые требуют объяснения», — сказал Бракенридж. «На самом деле есть только две возможности: солнечная вспышка или сверхновая. Я думаю, что гипотеза сверхновой была отвергнута слишком быстро».
Остерегайтесь Бетельгейзе
Он отметил, что ученые зарегистрировали сверхновые в других галактиках, которые производили колоссальное количество гамма-излучения — такого же излучения, которое может вызвать образование атомов радиоуглерода на Земле. Хотя сами по себе эти изотопы не опасны, скачок их уровней может указывать на то, что энергия далекой сверхновой звезды достигла нашей планеты на сотни и тысячи световых лет.
Чтобы проверить гипотезу, Бракенридж обратился к прошлому. Он составил список сверхновых, которые произошли относительно близко к Земле за последние 40 000 лет. Ученые могут изучать эти события, наблюдая за туманностями, которые они оставили после себя. Затем он сравнил предполагаемый возраст этих галактических фейерверков с летописью годичных колец на земле.
Он обнаружил, что из восьми ближайших изученных сверхновых, похоже, все связаны с необъяснимыми всплесками радиоуглеродной записи на Земле. Он считает четырех из них особо перспективными кандидатами. Возьмите случай с бывшей звездой в созвездии Вела. Это небесное тело, которое когда-то находилось на расстоянии 815 световых лет от Земли, взорвалось сверхновой примерно 13000 лет назад. Вскоре после этого уровень радиоуглерода на Земле подскочил почти на 3% — ошеломляющий рост.
В данном случае результаты нигде не похожи на дымящийся пистолет или звезду. Ученые все еще не могут датировать сверхновые звезды прошлого, поэтому время взрыва Велы остается неопределенным с возможной ошибкой в 1500 лет. Также неясно, какие последствия такое нарушение могло иметь для растений и животных на Земле в то время. Но Бракенридж считает, что этот вопрос заслуживает гораздо большего исследования.
«Что заставляет меня двигаться дальше, так это то, что я смотрю на земные записи и говорю:« Боже мой, предсказанные и смоделированные эффекты действительно присутствуют »».
Он надеется, что человечество не увидит эти эффекты в ближайшее время. Некоторые астрономы считают, что они обнаружили признаки того, что Бетельгейзе, красная гигантская звезда в созвездии Ориона, может быть на грани коллапса и превращения в сверхновую. И это всего в 642,5 световых годах от Земли, намного ближе, чем Вела.
«Мы можем надеяться, что этого не произойдет, потому что Бетельгейзе очень близко», — сказал он.
Источник истории:
Материалы предоставлены Университетом Колорадо в Боулдере . Оригинал написан Дэниелом Стрейном. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
Ссылка на журнал :
- Г. Роберт Бракенридж. Воздействие γ-излучения сверхновой на Солнечную систему . Международный журнал астробиологии , 2020; 1 DOI: 10.1017 / S1473550420000348
