A tudósok évek óta kutatják, hogyan befolyásolhatják a szupernóvák a Föld életét. A szupernóvák rendkívül erőteljes események, és attól függően, hogy milyen közel vannak a Földhöz, következményeik lehetnek a kataklizmától a következménytelenig. De most, az új cikk mögött álló tudósok azt mondják, hogy vannak konkrét bizonyítékuk, amely egy vagy több szupernóvuát összekapcsol egy 2,6 millió évvel ezelőtti kihalási eseménygel.
Körülbelül 2,6 millió évvel ezelőtt egy vagy több szupernóva felrobbant mintegy 50 parszek, vagyis körülbelül 160 fényévre a Földtől. Ugyanakkor volt egy kihalási esemény a Földön, amelyet a Pliocén tengeri megafauna kihalásnak hívtak. A Föld nagy tengeri fajainak kb. Egyharmadát kiirtották abban az időben, legtöbbjük sekély parti vizekben él.
„Ezúttal másképp van. Van bizonyítékunk a közeli eseményekről egy adott időpontban. ” - Dr. Adrian Melott, a Kansasi Egyetem.
Az új cikk összekapcsolja a szupernóvák és a kihalás közötti kapcsolatot, és azt sugallja, hogy a muonoknak nevezett részecskék voltak a felelősek. A bizonyítékok nemcsak a fosszilis nyilvántartásban találhatók, hanem egy körülbelül 2,6 millió évvel ezelőtt a Földön lerakódott radioaktív típusú vasrétegben, az úgynevezett Iron 60-ban. A bizonyítékok az űrben is megjelennek, kibővülő buborékjellemző formájában. egy vagy több szupernóva által.
A cikk Adrian Melott vezető szerző, a Kansasi Egyetem fizika és csillagászat emeritus professzora, valamint a brazil Brazília São Carlos Szövetségi Egyeteme társszerzői. Melott egy sajtóközleményben elmondta, hogy 15 éve tanulmányozza a szupernóváknak a Földre gyakorolt hatásait. De ez a cikk sokkal specifikusabb, és a pliocén kihalását specifikus szupernóvákhoz köti. „Ezúttal másképp van. Van bizonyítékunk a közeli eseményekről egy adott időpontban ”- mondta Melott. "Tudjuk, hogy milyen messzire voltak, tehát valóban kiszámolhatjuk, hogy ez hogyan befolyásolta a Földet, és összehasonlíthatjuk azzal, amit tudunk az akkoriban történt eseményekről - sokkal pontosabb."
Tehát mit mondanak ezek a sajátosságok?
Először is, beszéljünk vasra, különös tekintettel a vas 60-ra. A vas 60 egy izotóp a vas elemnek. Az izotóp egyszerűen olyan atom, amelynek magjában eltérő számú neutron található. Valamennyi vason azonos számú proton van - 26 - és azonos számú elektron, szintén 26. Azonban a neutronok száma változhat. Az univerzumban a vas nagy részében, beleértve itt a Földön is, vas 56. A vas 56 stabil atommagja 26 proton és 30 neutron. A vas 56 stabil, azaz nem radioaktív és nem bomlik.
De a Földön van még néhány Iron 60, instabil atommaggal, amely 26 protont és 34 neutronot tartalmaz. Radioaktív és lebomlik, és végül nikkelré válik. A geológiai nyilvántartásban különböző időpontokban van vas-60-maradék, egy nagy tüskével körülbelül 2,6 millió évvel ezelőtt. De itt van a helyzet: bármely vas 60, amely a Föld része volt a Föld kialakulásakor, régen nikkelre bomlott le. Nem maradna nyoma.
„Az 1990-es évek közepén az emberek azt mondták:„ Hé, keresse meg a vas-60-at. Ez egy figyelmeztető jelzés, mert nincs más módja annak, hogy a Földre juthasson, csak egy szupernóvából. ”” - Adrian Melott, Kansas University.
Tehát ha van egy vaskaró 60 2,6 millió évvel ezelőtt, annak valahonnan kellett származnia. És ez valahol csak hely lehet. És mivel a szupernóvák az egyetlen, amely képes a vas 60-at létrehozni és az űrben elterjedni, szupernóvából kell származnia.
De a vas 60 nem ölte meg a nagy tengeri állatokat. Persze, hogy radioaktív, de nem az elhalálozás miatti bűnös. Ez csak a szupernóva bizonyítéka a kihalással egyidejűleg.
Van még egy bizonyíték, amely alátámasztja a „szupernóva halála” elméletet: egy óriási buborék robbant fel az űrben.
Ezt a funkciót Helyi buboréknak nevezzük, egy üreges üregnek a csillagközi közegben. A csillagközi közeg az anyag és a sugárzás, amely létezik a csillagrendszerek közötti térben, egy galaxisban. Alapvetően gáz, por és kozmikus sugarak, és kitölti a napenergia-rendszerek közötti teret.
A Helyi Buborék olyan alak, amelyet egy vagy több szupernóva kivágott a csillagközi közegből. Naprendszerünk benne van, olyan csillagok, mint az Antares és a Beta Canis Majoris.
Nincs olyan esemény, amely kimerítette volna a Helyi Buborékot. Amikor egy szupernóva robbant fel, a lökéshullám eltávolítja a környékén lévő gázt és port, és így buborékot hoz létre. A buborék nem teljesen üres, benne van néhány nagyon meleg és nagyon alacsony sűrűségű gáz. De a legtöbb gázfelhő eltűnt.
"Van a Helyi buborék a csillagközi közegben" - mondta Melott. - Jól vagyunk a szélén. Ez egy óriási régió, körülbelül 300 fényév hosszú. Alapvetően nagyon forró, nagyon alacsony sűrűségű gáz - szinte az összes gázfelhő kiürült belőle. Az ilyen buborék elkészítésének a legjobb módja az, ha egy teljes supernova-csomó nagyobb és nagyobb méretű, és úgy tűnik, hogy jól illeszkedik a lánc ötletéhez. ”
Tehát ha a bizonyítékok, mind a Helyi Buborék, mind a Vas 60, alátámasztják a többszörös szupernóvák előfordulását, amelyek a Pliocén tengeri megafauna kihalását okozzák, mi volt a kihalás mechanizmusa? Az Iron 60 ezt nem tudja megtenni, és az sem buborék, amely kiürülhet az űrben. Szóval mi történt?
Melott és csapata azt állítja, hogy mindez a szubatomos részecskékre hat, amelyeket muonoknak hívnak.
"A muonok legjobb leírása egy nagyon nehéz elektron lenne, de a muon párszor hatalmasabb, mint egy elektron." - Adrian Melott, a fő író, a Kanasasi Egyetem.
Amikor a szupernóvak elterjesztették a Vas 60-at a Földön, nem ez volt az egyetlen, ami esett az űrből. Voltak muonák is. Melont szerint a muonok a legjobban „nehéz elektronoknak” nevezhetők. És bár állandóan fogadunk muonokat az űrből, többségük ártalmatlanul halad át bennünket, és csak a furcsa lép kapcsolatba velünk és a sugárzás részét képezi, amelyet folyamatosan bombázunk.
"A muonok legjobb leírása egy nagyon nehéz elektron lenne, de a muon párszor hatalmasabb, mint egy elektron" - mondta Melott. „Nagyon áthatolnak. Még normális körülmények között is nagyon sok van rajtuk keresztül. Szinte mindegyik ártalmatlanul áthalad, mégis sugárzási adagunk kb. Egyötödét muonok érik. ”
De ez megváltozott, amikor a szupernóva felrobbant. Több százszor több muon is lett volna, mint a normál háttérképnél. Nagyobb állatok esetében, nagyobb felülettel, ez sokkal nagyobb expozíciót jelent.
"De amikor ez a kozmikus sugarak hulláma eltalálja, szorozzuk meg ezeket a muonokat néhány százval" - mondta Melott. „Ezeknek csak egy kis többsége fog bármilyen módon kölcsönhatásba lépni, de ha ilyen nagy a szám és energiájuk olyan magas, akkor megnövekszik a mutációk és a rák - ezek lennének a fő biológiai hatások. Becsléseink szerint a rák aránya körülbelül 50 százalékkal növekszik valamilyen méretű embernél - és minél nagyobb vagy, annál rosszabb. Egy elefánt vagy a bálna esetében a sugárzás dózisa felfelé növekszik. ”
Tehát a távoli szupernóvák hatalmas tüskét okoztak a Földet sújtó muonok számában, növelve a rák előfordulását, különösen a nagy tengeri állatok esetében. És mivel minél mélyebb állat van a vízben, annál védekesebb, a nagyobb tengeri állatoknak a sekélyebb parti vizekben való kihalása melléktermék volt.
Az egyik különösen nagy - és hírhedt - tengeri állat a Pliocén tengeri megafauna kihalásakor kihalt: a Megalodon, az egyik legnagyobb és legerősebb ragadozó, aki valaha a Földön él.
A Megalodon ősi cápa volt olyan nagy, mint egy iskolabusz, amely 2,6 millió évvel ezelőtt kihalt. "A 2,6 millió évvel ezelőtt történt kipusztulások egyike a Megalodon volt" - mondta Melott. Képzelje el a „Fehér cápát a„ állkapocsban ”, amely óriási - és ez Megalodon, de körülbelül egy iskolabusz méretű volt. Ekkor eltűntek. Tehát spekulálhatunk, hogy ennek lehet valami köze a muonokhoz. Alapvetően minél nagyobb a teremtés, annál nagyobb lenne a sugárzás növekedése. ”
Ahogy Melott elismeri, itt folyik némi spekuláció. A kihalásnak más okai is lehetnek, ideértve az óceánok jégkorszak következtében történő lehűlését. A jégkorszak alatt a tenger szintje szintén csökkenne, vagyis a faj elvesztette volna a jó ápolási területeket.
A Megalodon nem volt az egyetlen faj, amely akkoriban kihalt. A 2017. évi tanulmányban a kutatók más tengeri megafauna kihalását dokumentálták, ideértve az emlősöket, a tengeri madárokat és a teknősöket. De vajon ezt egy vagy több szupernóva okozhatja?
A Föld abban az időben éghajlati változékonyságú időszakban volt, így nehéz eloszlatni azokat a hatásokat, amelyeket a szupernóvák és az éghajlatváltozás a kihalásra gyakorolhatott volna. És egy másik tanulmány más szupernóva-kapcsolatot vetett fel a pliocén-pleisztocén kihaláshoz.
Egy 2002-es tanulmányban a kutatók a Helyi Buborékra és a Föld vas-60-ra vizsgálták, és arra a következtetésre jutottak, hogy mindkettő tényezője a kihalásnak. De más mechanizmust képviseltek. Azt mondták, hogy a szupernóvák ultraibolya fénnyel támadtak fel, hogy megütik a Földet, és az állati táplálék alján kicsi lényeket öltek meg, és ez viszont a nagyobb tengeri megafaunák elhalásához vezetett.
Melott és csapata számára a szupernóva muon elmélet mind része. A Kansasi Egyetem kutatója szerint a szupernóva vagy azok sorozatának bizonyítéka „újabb puzzle-darab”, hogy tisztázza a pliocén-pleisztocén határ kihalásának lehetséges okait.
"Valójában nem volt jó magyarázat a tengeri megafaunal kihalására" - mondta Melott. - Ez lehet. Ez a paradigmaváltás - tudjuk, hogy valami történt, és mikor történt, tehát először tudunk valójában ásni és határozott módon keresni a dolgokat. Most valóban meggyőződhetünk arról, hogy a sugárzás milyen hatásokkal járna, amire eddig még nem volt lehetőség. "
- Tudományos cikk: A Pliocén tengeri megafauna kihalása és annak hatása a funkcionális sokféleségre.
- Sajtóközlemény: A kutatók fontolóra veszik, hogy a szupernóvák a pleisztocén hajnalán elpusztították-e a nagy óceáni állatokat
- Tudományos cikk: Hipotézis: Muon sugárzási dózis és tengeri megafaunal kihalás a Pliocén Supernova végén
- Tudományos cikk: A SUPERNOVA KÖRNYEZETI robbanások bizonyítéka