Космос нас убьет: именно эти звезды виноваты в массовых вымираниях на Земле

Новое исследование предполагает, что мощные сверхновые могли быть причиной двух крупнейших массовых вымираний на Земле, которые до сих пор не получили полного объяснения.

Фото: NASA by Chandra, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Остаток сверхновой RCW 103 c нейтронной звездой 1E 161348-5055 в центре

На заключительных этапах жизни гигантской звезды её агония завершается мощным термоядерным взрывом — сверхновой, который обычно уничтожает небесный объект, высвобождая материю и радиацию.

Исследовательская группа связала взрывы ближайших к Солнцу звёзд по крайней мере с одним, а возможно, и с двумя массовыми вымираниями, основываясь на расчётах частоты вспышек сверхновых звёзд в пределах 65 световых лет за последние 1 миллиард лет.

Эта работа была частью более масштабного исследования редких массивных звёзд O- и B-типа, которые относительно недолговечны, в галактике Млечный Путь с использованием данных космического телескопа Gaia Европейского космического агентства.

Расчёты показали, что каждые 1 миллиард лет на Землю могут влиять 2,5 сверхновые, что соответствует одной или двум за последние 500 миллионов лет, в течение которых на планете развивалась жизнь.

Ник Райт, соавтор исследования, опубликованного в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, отметил, что скорость ниже, чем считалось ранее. Это открытие привело его и его соавторов к мысли о связи космического явления с массовыми вымираниями на Земле. За последние 500 миллионов лет пять раз происходили катастрофические события, уничтожившие большинство видов в воде и на суше за относительно короткий геологический промежуток.

Райт, преподаватель физики и астрофизики, научный сотрудник Эрнеста Резерфорда в Университете Кила в Великобритании, подчеркнул, что гораздо более вероятно, что это может быть эффектом, влияющим на вымирание видов.

Алексис Кинтана, ведущий автор исследования, отметил, что колоссальные звёзды могут как создавать, так и уничтожать жизнь. Он рассказал, что взрывы сверхновых выбрасывают в межзвёздную среду тяжёлые химические элементы, которые затем используются для формирования новых звёзд и планет. Однако, если планета — в том числе Земля — находится слишком близко к такому событию, это может иметь разрушительные последствия.

Исследователи не представили доказательств того, что сверхновая вызвала массовые вымирания. Вместо этого команда выдвинула гипотезу, что взрыв звезды мог быть потенциальным фактором позднедевонского вымирания 372 миллиона лет назад и одного в конце позднего ордовика 445 миллионов лет назад. Команда предположила, что сверхновая, возможно, разрушила озоновый слой, который защищает Землю от разрушительной радиации, что привело к цепи событий, которые могли вызвать массовое вымирание.

В девонскую геологическую эру жизнь впервые зародилась на суше, но первые наземные растения и животные, перешедшие из воды на сушу, были уничтожены вместе с панцирными рыбами и другими морскими видами. Катастрофический сдвиг в конце ордовикского периода привёл к исчезновению около 85% видов в то время, когда жизнь в основном ограничивалась морями.

Майк Бентон, профессор палеонтологии позвоночных в Бристольском университете в Великобритании, который не участвовал в исследовании, отметил, что их связь с этими массовыми вымираниями, особенно в позднем ордовике, заключается в том, что предполагаемым последствием такого взрыва вблизи Земли могло быть оледенение, которое, как известно, тогда произошло. Таким образом, это открытая гипотеза, но без доказательств.

Бентон также подчеркнул, что необходимо калибровать такие исторические события, чтобы показать, что одно из них действительно произошло в то же время, что и рассматриваемое массовое вымирание. Мы достаточно хорошо датируем эти геологические события, но нужен способ датировки взрывов сверхновых в далёком прошлом.

Пол Уигналл, профессор палеоклиматологии в Университете Лидса в Великобритании, назвал исследование интересным и отметил, что концепция вымирания, вызванного сверхновыми, возникла не в первый раз.

По его словам, необходимы убедительные доказательства того, что вымирания совпадали со вспышками сверхновых. Это могло произойти из-за экзотических элементов, образовавшихся в результате взрыва и присутствующих в осадочных породах в следовых количествах.

Согласно научным данным, небесные явления вызвали по крайней мере одно массовое вымирание. В один судьбоносный день 66 миллионов лет назад астероид размером с город врезался в Землю у побережья современной Мексики, обрекая динозавров и многие другие виды на вымирание. Исследователи впервые определили причину вымирания в конце мелового периода, обнаружив "иридиевую аномалию" — слой осадочной породы, богатый иридием, элементом, редко встречающимся на поверхности Земли, но распространённым в метеоритах.

Изначально встреченная со скептицизмом, иридиевая аномалия со временем стала обнаруживаться во всё большем количестве мест по всему миру. Десять лет спустя исследователи обнаружили кратер шириной 200 километров у побережья мексиканского полуострова Юкатан.

Поначалу встреченная со скептицизмом, иридиевая аномалия со временем стала обнаруживаться во всё большем количестве мест по всему миру. Десять лет спустя исследователи обнаружили кратер шириной 200 километров у побережья мексиканского полуострова Юкатан.

Уигналл отметил, что именно обогащение иридием отложений на границе мелового и палеогенового периодов стало убедительным доказательством вымирания динозавров, когда эта идея была впервые опубликована в 1980 году.

Для идеи о сверхновой нужен эквивалент иридия, возможно, железо-60 или плутоний. Железо-60 — это радиоактивный вариант железа, который не встречается в больших количествах на Земле, но образуется в больших количествах при взрывах сверхновых. Райт также сказал, что можно измерить истощение озонового слоя в горных породах и отложениях.

Недавние исследования массовых вымираний показали, что, как правило, это была серия последовательных событий, часто вызванных масштабными извержениями вулканов, которые становились всё хуже.

Трудно представить, как сверхновая могла бы вписаться в такой сценарий, сказал Уигналл. В начале, до того, как всё стало слишком плохо, или на пике, когда всё уже шло не так?

Райт сказал, что цель работы его команды состояла в том, чтобы привлечь внимание к новой шкале времени сверхновых, которую определили исследователи. Он добавил, что многие люди справедливо скажут, что команда не знает, что стало причиной этих вымираний. Кто-то может сказать, что они слишком много спекулируют. Они просто хотят привлечь внимание к цифрам.

Уточнения

Сверхновая звезда или вспышка сверхновой — явление, в ходе которого звезда резко увеличивает свою светимость в десять тысяч — сто миллионов раз (на 4—8 порядков или 10—20 звёздных величин) с последующим сравнительно медленным затуханием вспышки.