Смертельні вибухи наднових могли двічі знищити життя на Землі

Дослідники пов’язують два стародавні масові вимирання з близькими вибухами наднових зір, які могли пошкодити атмосферу Землі та спричинити глобальну втрату біорізноманіття. Нове дослідження припускає, що принаймні два випадки масового вимирання на Землі могли бути спричинені потужним впливом близьких вибухів наднових зір.

Дослідники з Університету Кілі припускають, що ці потужні зоряні вибухи, спричинені колапсом і вибухом великих зір, могли серйозно порушити атмосферу Землі. Вибухи могли зруйнувати озоновий шар, спричинити кислотні дощі та піддати життя на Землі небезпечному рівню ультрафіолетового випромінювання від Сонця. Команда вказує на ордовицьке та пізньодевонське вимирання, які відбулися близько 445 і 372 мільйонів років тому відповідно, як на ймовірних кандидатів, на які вплинули такі космічні події.

Ордовицьке вимирання знищило 60 відсотків морських безхребетних у той час, коли життя переважно було зосереджене в морі, тоді як пізньодевонське знищило близько 70 відсотків усіх видів і призвело до величезних змін у видах риб, що існували в наших стародавніх морях та озерах. Попередні дослідження не змогли виявити чітку причину жодної з цих подій, хоча вважається, що вони були пов’язані зі зменшенням озонового шару Землі, що могло бути спричинене надновою.

Нове дослідження підтверджує зв’язок із надновою

Нове дослідження, опубліковане сьогодні в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, виявило, що частота виникнення наднових поблизу нашої планети узгоджується з часом обох масових вимирань. Автори стверджують, що це «чудова ілюстрація того, як масивні зорі можуть бути як творцями, так і руйнівниками життя». Це тому, що наднові також відомі тим, що розповсюджують важкі елементи, які допомагають формувати та підтримувати життя у Всесвіті.

Наднові виникають, коли масивні зорі досягають кінця свого життя, у них закінчується паливо, вони охолоджуються, а потім колапсують під тиском гравітації. Ці вибухи є найбільшими, які коли-небудь бачило людство.

Провідний автор доктор Алексіс Кінтана, колишній співробітник Університету Кілі, а нині співробітник Університету Аліканте, сказав: «Вибухи наднових зір приносять важкі хімічні елементи в міжзоряне середовище, які потім використовуються для формування нових зір і планет. Але якщо планета, включно із Землею, розташована занадто близько до такої події, це може мати руйнівні наслідки».

Доктор Нік Райт з Університету Кілі додав: «Вибухи наднових зір є одними з найенергійніших вибухів у Всесвіті. Якби масивна зоря вибухнула як наднова поблизу Землі, наслідки для життя на Землі були б руйнівними. Це дослідження припускає, що це могло вже статися».

Картування зоряних загроз

Дослідники дійшли такого висновку, провівши «перепис» масивних зір у межах кілопарсека (близько 3260 світлових років) від Сонця. Вони вивчали розподіл цих масивних зір, відомих як OB-зорі, щоб дізнатися більше про те, як формуються зоряні скупчення та галактики, використовуючи сам Чумацький Шлях як орієнтир, і про швидкість, з якою ці зорі утворюються в нашій галактиці.

Цей перепис дозволив дослідникам обчислити частоту виникнення наднових у галактиці, що є важливим для спостережень наднових, а також для утворення залишків наднових і масивних зоряних залишків, таких як чорні діри та нейтронні зорі, по всьому Всесвіту.

Ці дані також будуть корисними для майбутнього розвитку детекторів гравітаційних хвиль, які є цінним інструментом для вчених, що вивчають структуру та походження Всесвіту. У рамках цього дослідження команда обчислила частоту виникнення наднових у межах 20 парсеків від Сонця, або приблизно 65 світлових років, і порівняла її з приблизною частотою подій масового вимирання на Землі, які раніше приписувалися близьким надновим.

Це виключає події вимирання, пов’язані з іншими факторами, такими як падіння астероїдів або льодовикові періоди. Порівнюючи ці набори даних, експерти виявили, що їхнє дослідження підтверджує теорію про те, що вибух наднової був відповідальним як за пізньодевонське, так і за ордовицьке вимирання – два з п’яти відомих масових вимирань в історії Землі.

«Ми обчислили частоту виникнення наднових поблизу Землі та виявили, що вона узгоджується з частотою подій масового вимирання на нашій планеті, які були пов’язані із зовнішніми силами, такими як наднові», — пояснив доктор Райт.

Астрономи вважають, що в таких галактиках, як Чумацький Шлях, відбувається приблизно одна-дві наднові зорі на століття, або, можливо, навіть рідше. Але хороша новина полягає в тому, що лише дві сусідні зорі можуть спалахнути надновою протягом найближчого мільйона років або близько того: Антарес і Бетельгейзе. Однак обидві вони розташовані на відстані понад 500 світлових років від нас, і комп’ютерні симуляції раніше показали, що спалах наднової на такій відстані від Землі, ймовірно, не вплине на нашу планету.