Недавнее исследование указывает на то, что близкие сверхновые могли существенно повлиять на климат Земли, удалив часть ее атмосферы. Изотопные индикаторы, обнаруженные в годичных кольцах деревьев, демонстрируют явные пики радиоактивного углерода за период 15 000 лет, которые, вероятно, были результатом сверхновых. Анализ этих событий может способствовать предсказанию возможных будущих явлений и подготовке к ним.
Четвертичный период Земли, протянувшийся с 2,6 миллионов лет до настоящего времени, отличается значительными климатическими изменениями. Циклы ледниковых и межледниковых периодов повторяются каждые примерно 100 000 лет, вызывая существенные перемены в экосистемах. Эпоха также характеризуется высокой биологической изменчивостью, появлением новых видов и массовыми, иногда избирательными, вымираниями.
Хотя Homo sapiens появился примерно 300 000 лет назад, культурные следы отчетливо появляются только спустя 50 000 лет. В это время завершился последний ледниковый максимум, начавшийся около 15 000 лет назад и принесший интенсивное похолодание: средняя годовая температура была на 4 °C ниже современной, лед покрывал 25 % земной поверхности, а уровень моря был на 122 метра ниже.
Последний межледниковый период завершился примерно 116 тысяч лет назад. Тогда в некоторых областях Земли температура была на 2–4 градуса Цельсия выше нынешней, а уровень мирового океана был на 5,5–9 метров выше. За последние 50 тысяч лет произошло два массовых вымирания, приведшие к исчезновению нескольких видов. клад наземных млекопитающих.
Точные причины этих исчезновений и резких климатических изменений остаются предметом споров. Роберт Бракенридж, старший научный сотрудник Института арктических и альпийских исследований (INSTAAR) Университета Колорадо в Боулдере, утверждает: «В истории Земли мы были свидетелями резких изменений окружающей среды. Это неоспоримо, мы наблюдаем их». Что же вызвало эти изменения? – задаётся вопросом он.
С 1980-х годов Бракенридж и другие исследователи выдвигают гипотезу о связи между гамма-всплесками и приближающимися сверхновыми. сверхновые Теория о том, что такие явления могут являться причиной климатических переломов и эпизодов вымирания, до сих пор оставалась лишь предположением. Новое исследование, изданное в июньском номере… Бракенридж выдвигает предложение, которое потенциально может служить первым опытно подтвержденным и наблюдаемым основанием.
«Ближайшие сверхновые могут принести излучению разрушительные последствия для человечества. », — предупреждает он. «Нам нужно установить их точное влияние на прошлые изменения окружающей среды. », — продолжает он.
Внезапный холод, вызванный потерей атмосферы на планете.
Массивная звезда, в 9-10 раз больше Солнца по массе, когда использует все топливо, подвергается гравитационному коллапсу, образуя нейтронную звезду или черную дыру. Процесс сопровождается взрывом, выбрасывающим большое количество вещества и высокоэнергетического излучения, проникающего сквозь галактики.
Согласно некоторым экстремальным моделям, сверхновая на расстоянии около 30 световых лет от Земли могла полностью уничтожить атмосферу и искоренить всю жизнь. На расстоянии в несколько сотен световых лет последствия были бы менее разрушительными, но всё же значительными для химического состава атмосферы Земли.
Бракенридж применил свежие данные о сверхновых, собранные высокоразрешающими космическими телескопами, для проверки гипотезы. Наблюдения уточнили характер излучения и позволили ему создать модель, имитирующую его влияние на атмосферу Земли.
Симуляции показывают, что высокоэнергетические фотоны сверхновой частично разрушают озоновый слой планеты, который защищает её от ультрафиолетовых лучей. Также эти излучения разрушают метан в стратосфере, парниковый газ, регулирующий температуру на планете. В итоге это может привести к внезапному похолоданию и усилению воздействия ультрафиолета. По мнению Бракенриджа, такие изменения могут спровоцировать вымирание видов или увеличение числа лесных пожаров.
Гроссные возрастные годичные слои деревьев могут ли хранить память о вспышках сверхновых звёзд?
Отсутствие в настоящее время излучения сверхновых, направленного на Землю, не позволяет проверить гипотезу Бракенриджа напрямую. В связи с этим исследователь обратился к естественному архиву: годичным кольцам деревьев. Деревья регистрируют ежегодные колебания содержания углерода в атмосфере, включая углерод-14 — радиоактивный изотоп, концентрация которого увеличивается под воздействием космического излучения. Анализируя годичные кольца деревьев за последние 15 000 лет, Бракенридж обнаружил одиннадцать отдельных пиков углерода-14, каждый из которых может соответствовать событию сверхновой.
Дальнейшие исследования позволят уточнить модель, сравнивая дендрохронологические данные с данными ледяных кернов. Понимание корреляций усилит возможности прогнозирования, так как Бетельгейзе, красный сверхгигант в 700 световых лет, может стать сверхновой в течение 100 тысяч лет.