Исследование показывает, что мощные сверхновые «стали причиной как минимум двух вымираний на Земле»

Новые исследования показывают, что по крайней мере два массовых вымирания в истории Земли были вызваны близлежащей сверхновой. На снимке — пример одного из таких звездных взрывов, Сверхновая 1987a (в центре), в соседней с нашим Млечным Путем галактике, называемой Большим Магеллановым Облаком. Автор: NASA, ESA, R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and M. Mutchler and R. Avila (STScI)

Новое исследование предполагает, что по крайней мере два массовых вымирания в истории Земли, вероятно, были вызваны «разрушительными» последствиями взрывов сверхновых поблизости.

Исследователи из Университета Киля утверждают, что эти сверхмощные взрывы, вызванные смертью массивной звезды, могли ранее лишить атмосферу нашей планеты озонового слоя, вызвать кислотные дожди и подвергнуть жизнь вредному ультрафиолетовому излучению Солнца.

Они полагают, что взрыв сверхновой вблизи Земли мог стать причиной вымирания в конце девона и ордовике, которые произошли 372 и 445 миллионов лет назад соответственно.

Ордовикское вымирание уничтожило 60% морских беспозвоночных, в то время как жизнь в основном была ограничена морем, а поздний девонский период уничтожил около 70% всех видов и привел к огромным изменениям в составе рыб, существовавших в наших древних морях и озерах.

Прошлые исследования не смогли определить четкую причину ни одного из этих событий, хотя считается, что они связаны с истощением озонового слоя Земли, которое могло быть вызвано взрывом сверхновой.

Новое исследование, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показало, что частота появления сверхновых вблизи нашей планеты согласуется со временем обоих массовых вымираний.

Авторы говорят, что это «прекрасная иллюстрация того, как массивные звезды могут выступать как создателями, так и разрушителями жизни».

Это связано с тем, что сверхновые также распространяют тяжелые элементы, которые помогают формировать и поддерживать жизнь по всей Вселенной.

Сверхновые возникают, когда массивные звезды достигают конца своей жизни, вырабатывают топливо, остывают, а затем разрушаются под давлением гравитации. Взрывы — самые большие, которые когда-либо видел человек.

Ведущий автор, доктор Алексис Кинтана, ранее работавший в Университете Киля, а сейчас работающий в Университете Аликанте, сказал: «Взрывы сверхновых приносят в межзвездную среду тяжелые химические элементы, которые затем используются для образования новых звезд и планет.

«Но если планета, включая Землю, расположена слишком близко к такому событию, это может иметь разрушительные последствия».

Доктор Ник Райт из Университета Киля добавил: «Взрывы сверхновых — одни из самых энергичных взрывов во Вселенной».

«Если бы массивная звезда взорвалась как сверхновая вблизи Земли, результаты были бы разрушительными для жизни на Земле. Это исследование предполагает, что это могло уже произойти».

Исследователи пришли к такому выводу после проведения «переписи» массивных звезд в пределах килопарсека (около 3260 световых лет) от Солнца.

Они изучали распределение этих массивных звезд, известных как OB-звезды, чтобы узнать больше о том, как формируются звездные скопления и галактики, используя в качестве ориентира сам Млечный Путь, а также о скорости, с которой эти звезды образуются в нашей галактике.

Эта перепись позволила исследователям рассчитать частоту возникновения сверхновых в галактике, что важно для наблюдений за сверхновыми, а также за образованием остатков сверхновых и массивных звездных остатков, таких как черные дыры и нейтронные звезды, по всей Вселенной.

Эти данные также будут полезны для будущей разработки детекторов гравитационных волн, которые являются полезным инструментом для ученых, изучающих структуру и происхождение Вселенной.

В рамках этой работы исследовательская группа рассчитала частоту вспышек сверхновых в радиусе 20 парсеков от Солнца, или примерно 65 световых лет, и сравнила ее с приблизительной скоростью массовых вымираний на Земле, которые ранее приписывались близлежащим сверхновым.

Сюда не входят случаи вымирания, связанные с другими факторами, такими как падения астероидов или ледниковые периоды.

Сравнивая эти наборы данных, эксперты обнаружили, что их исследование подтверждает теорию о том, что взрыв сверхновой был причиной как позднедевонского, так и ордовикского вымирания — двух из пяти известных массовых вымираний в истории Земли.

«Мы рассчитали частоту появления сверхновых вблизи Земли и обнаружили, что она соответствует частоте массовых вымираний на нашей планете, которые связаны с внешними силами, такими как сверхновые», — пояснил доктор Райт.

Астрономы полагают, что в галактиках, подобных Млечному Пути, за столетие происходит около одной-двух сверхновых — а возможно, и с меньшей частотой, — но хорошая новость заключается в том, что поблизости есть только две звезды, которые могут стать сверхновыми в течение ближайшего миллиона лет: Антарес и Бетельгейзе.

Однако обе они находятся на расстоянии более 500 световых лет от нас, и компьютерное моделирование ранее предполагало, что сверхновая на таком расстоянии от Земли, скорее всего, не повлияет на нашу планету.

Источник: Royal Astronomical Society