Представьте себе прогулки при свете взорвавшейся звезды, яркость которого превосходит полную луну в безоблачную ночь — помечтать о таком, может, и забавно, но эта сцена — прелюдия к катастрофе, в ходе которой радиация уничтожит всё жизнь, которую мы знаем. По словам исследователей, смертоносные космические лучи от близлежащих сверхновых могут быть виновником по крайней мере одного массового вымирания, и обнаружение определенных радиоактивных изотопов в геологической летописи Земли служит подтверждением такого сценария.
Новое исследование, проведенное в университете Иллинойса, профессором астрономии и физики Урбана-Шампейн Брайаном Филдсом, посвящено поиску астрономических событий, ответственных за событие вымирания, которое произошло 359 миллионов лет назад на границе девонского и каменноугольного периодов. Результатами работы своей команды учёный поделился Proceedings of the National Academy of Sciences.
Пристальное внимание было уделено породам, содержащим сотни тысяч поколений спор растений, которые выглядят обгоревшими в ультрафиолетовом свете, что свидетельствует о длительном разрушении озонового слоя.
По словам одного из авторов исследования Земные катастрофы, такие как крупномасштабный вулканизм и глобальное потепление, также могут разрушить озоновый слой, но доказательства этого неубедительны для рассматриваемого временного интервала. Однако если предположить, что один или несколько взрывов сверхновых произошли на расстоянии около 65 световых лет от Земли, то столь сильная потеря озонового слоя могла бы быть объяснимой.
Команда исследовала другие астрофизические причины истощения озонового слоя, такие как удары метеоритов, солнечные извержения и гамма-всплески. Но эти события быстро заканчиваются и вряд ли вызовут долговременное истощение озонового слоя, которое произошло в конце девонского периода.
С другой стороны, сверхновая звезда наносит один-два удара, говорят исследователи. Взрыв немедленно омывает Землю разрушительным ультрафиолетовым, рентгеновским и гамма-лучами. Позже, взрыв обломков сверхновой врезается в солнечную систему, подвергая планету долгоживущему излучению космической радиации, частицы которой были ускорены сверхновой. Ущерб, нанесенный Земле и ее озоновому слою, может восстанавливаться в течении 100 000 лет.
Однако свидетельства окаменелостей указывают на 300000-летнее сокращение биоразнообразия, ведущее к массовому вымиранию в девонско-каменноугольном периоде, что предполагает возможность множественных катастроф, возможно, даже множественных взрывов сверхновых. Массивные звезды обычно существуют внутри скоплений, и один взрыв может запустить цепную реакцию.
Ученые считают, что ключом к доказательству возникновения сверхновой будет обнаружение радиоактивных изотопов плутония-244 и самария-146 в породах и окаменелостях, отложившихся во время вымирания. Ни один из этих изотопов сегодня не встречается на Земле в естественных условиях, и единственный способ его возникновения — космический взрыв.
По словам Филдса, радиоактивные изотопы, рожденные в сверхновой, похожи на зеленые бананы:
Когда вы видите зеленые бананы в Иллинойсе, вы знаете, что они свежие, и вы знаете, что они не росли здесь. Как и бананы, Pu-244 и Sm-146 со временем распадаются. Итак, если мы найдем эти радиоизотопы на Земле сегодня, мы знаем, что они свежие, но не отсюда — зеленые бананы изотопного мира — и, следовательно, доставлены к нам из дымящиеся пушки ближайшей сверхновой.
Исследователям еще предстоит поискать Pu-244 или Sm-146 в породах на границе девона и карбона. Команда Филдса заявила, что ее исследование направлено на определение закономерностей в геологической летописи, указывающих на взрывы сверхновых.
