Didžiausias kosminis sprogimas Žemės istorijoje: fizikai tvirtina, kad mirtino pavojaus zoną reikia didinti dvigubai

Seniai diskutuojama, ar šis supernovos sprogimas įvyko pakankamai arti, kad būtų galėjęs paveikti Žemės gyvybę, ir dabar fizikai parodė, kad nors masinio išmirimo tikriausiai nesukėlė, žemiečiams tai bloga diena.

Šis naujas tyrimas taip pat iš nauji nustatė atstumą, kuriuo supernvos sprogimas būtų mirtinas Žemės gyvybei – anksčiau manyta, kad masinį išmirimą sukeltų supernovos sprogimas už ~25 šviesmečių, bet naujasis tyrimas rodo, kad mirtinas galėtų būti ir už 50 š.m. įvykęs supernovos sprogimas.

2016 metais mokslininkai paskelbė apie atrastus geležies-60 izotopo pėdsakus senose vandenyno nuosėdose ir Mėnulio grunte, patvirtinančius supernovos sprogimą, įvykusį prieš 3,2 – 1,7 mln metų.

Grubiais vertinimais, supernova sprogo už maždaug 100 parsekų (~330 š.m.), tad turėjo būti matoma dieną, o naktį šviesti maždaug tokiu ryškumu, kaip Mėnulis.

Nuo tada vykusios studijos atstumą sumažino kone per pusę, ir nurodo, kad mirštančios žvaigždės tuomet buvo už ~60 parsekų (195 š.m.) .

Tyrėjas Adrianas Melott iš Kanzaso universiteto susidomėjo, ką šių artimesnių supernovų sprogimai galėjo reikšti Žemės gyvybei.

„Nustatytas laikas vis dar nėra itin tikslus, bet straipsnį parašyti paskatino pasikeitęs atstumas. Atlikome šiuos skaičiavimus, kadangi kiti žmonės patikslino atstumo įvertinimą, ir atstumas sumažėjo per pusę,“ sakė Melott.

Supernova įvyksta, kai masyvi žvaigždė išdegina kurą ir nebegalėdama pasipriešinti gravitacijai, kolapsuoja, išskirdama energiją, kuri sukelia sprogimą, į tarpžvaigždinę erdvę išskiriantį radiacijos ir dalelių pliūpsnį.

Kosmosas yra didelidžiulis, tad Saulės sistema nedažnai atsiduria pakankamai arti tokių įspūdingų reiškinių, kad radiacija ir kone šviesos greičiu lekiančios dalelės sukeltų problemų mūsų planetos paviršiuje vykstantiems delikatiems biocheminiams procesams.

Bet kiek tiksliai yra „pakankamai arti“?

Melott su tyrėjų komanda peržiūrėjo dabar esančius vertinimus, kaip arti turėtų įvykti supernova, kad Žemės biosfera atsidurtų „mirties zonoje“, ir teigia, kad ją reikėtų praplėsti.

„2003 metų straipsnyje supernovos „mirties zona“ laikomas ~25 š.m. atstumas nuo Žemės,“ sakė Melott.

„Dabar manome, kad šis atstumas turėtų būti kiek didesnis. Jie neatsižvelgė į kai kuriuos efektus arba neturėjo visų skaičių, taigi, manome, kad atstumas turėtų būti didesnis.“

Atsižvelgdami į tai, kad mirčių nuo kosminių spindulių skaičius augtų laipsniškai, Melott su kolegomis mano, kad net už 40 – 50 šviesmečių sprogusi supernova tikriausiai padarytų rimtą žalą.

Nors „mirties burbulas“ nustatytas ir didesnis, o atstumas dvigubai mažesnis, prieš 2,6 milijonus metų sprogusi supernova vis vien buvo nepakankamai arti, kad sukeltų kokį nors masinį išmirimą.

Tokį požiūrį patvirtina ir fosilijos. Melotto kolegos, kasinėdami Afrikos fosilijas, kurios supernovos metu buvo stabilios, nerado jokių tvirtų plataus išmirimo ženklų.

„Masinio išmirimo nėra, bet yra daug tuo metu vykstančių išmirimų ir rūšių keitimųsi,“ dėstė Melott.

Kiek tai vyko dėl kintančio klimato, o kiek dėl pagausėjusių kosminių spindulių, pasakyti sunku.

Taigi, prieš keletą milijonų metų, vos už maždaug 200 šviesmečių sprogo supernova, kuri nesukėlė masinio išmirimo. Norėdami geriau suprasti, kokį galvasopį – jei iš viso ką nors – sprogstanti žvaigždė galėjo sukelti, tyrėjai panagrinėjo mirtinų dalelių bangos ir radiacijos sklidimo mechanizmus.

Pasirodo, viskas kiek sudėtingiau nei manėme – tai toli gražu nėra paprastas gama spindulių ir įspartintų beveik iki šviesos greičio neutronų cunamis, jis priklauso nuo magnetinių laukų, esančių tarp mūsų ir žvaigždės.

„Jei yra magnetinis laukas, nežinome jo orientacijos, tad, jis gali sukurti kosminių spindulių greitkelį arba juos blokuoti,“ paaiškino Melott.

Melott ir jo komanda darė prielaidą, kad supernova sukūrė nuosavą jėgos linijų „burbulą“, kuriam plečiantis, jame atsidūrė ir Žemė.

Tų magnetinių laukų linijos „greitkelio“ nesuteikė, o veikiau jau priminė burbuliuojantį spagečių dubenį.

Arba, kaip sako pats Melott, „Geriausia analogija, kurią galiu sugalvoti, tai važiavimas bekele“.

Toks poveikis nebūtų mirtinas, bet vaizdas vis tiek turėjo būti įspūdingas. Į mūsų atmosferą įskriejantys kosminiai spinduliai turėjo sukurti silpną melsvą švytėjimą, kuris turėjo būti regimas naktį, ir potencialiai trikdęs dieninių gyvūnų miego ciklus.

Elementariosios dalelės būtų galėjusios pasiekti ir troposferą, o kai kurios ir žemę, kur visai gyvybei suteikė maždaug porą kompiuterinės tomografijos seansų atitinkančią radiaciją.

Neblogai, bet kai kuriems nesėkmingiems mamutams ir tinginiams galėjo susidaryti papildomas auglys.

Galiausiai, atmosferą užgriuvusios dalelės sukuria geresnes sąlygas žaibams, dėl ko galėjo padažnėti gaisrai.

Tyrimą galima perskaityti išankstinio publikavimo svetainėje arXiv.org, bet jis turėtų būti publikuotas Astrophysical Journal.

Artimiausia žvaigždė galinti bet kuriuo metu sprogti kaip supernova, raudonoji milžinė Betelgeizė, yra maždaug už 650 šviesmečių, tad, ar reikėtų paraginti žmones pradėti kastis bunkerius?

„Aš jiems patarčiau nerimauti dėl globalinio atšilimo ir branduolinio karo, o ne šių dalykų,“ ramino Mellett.

Mike McRae
sciencealert.com