Когда массивная звезда взрывается как сверхновая, она не только высвобождает огромное количество энергии, но и выбрасывает в космос тяжелые элементы, такие как железо. На дне наших океанов обнаружены два скопления изотопа железа Fe60, которые образовались примерно 2–3 миллиона лет назад и 5–6 миллионов лет назад.
Эти космические взрывы не только принесли железо, но и обрушили на Землю потоки радиации. Недавнее исследование, опубликованное в Astrophysical Journal Letters, рассматривает, сколько энергии достигло Земли в результате этих событий и как это могло повлиять на жизнь. Ведущий автор работы — Кейтлин Нодзири из Калифорнийского университета в Санта-Крусе.
По словам авторов, жизнь на Земле постоянно подвергается воздействию ионизирующего излучения — как земного, так и космического. При этом космическая радиация изменяется по мере того, как наша Солнечная система перемещается по галактике. Близкие сверхновые могут значительно увеличить уровень радиации на Земле, что, по их мнению, могло существенно повлиять на эволюцию жизни.
Скопление Fe60 возрастом около 2 миллионов лет, скорее всего, связано с конкретным взрывом сверхновой, а более старое — с попаданием нашей планеты в так называемый "местный пузырь". Этот пузырь — область горячего газа, созданная мощными ветрами от группы массивных OB-звезд, которые, как известно, живут недолго и заканчивают жизнь как сверхновые.
Наша Солнечная система вошла в этот пузырь около 5–6 миллионов лет назад, что объясняет появление древнего скопления железа. Более новое скопление, возрастом 2–3 миллиона лет, связано с конкретной сверхновой в соседнем звездном скоплении.
Местный пузырь — это неспокойная область, возникшая в результате множества взрывов сверхновых. За последние 15 миллионов лет произошло, как минимум, 15 таких взрывов. Учёные подсчитали, сколько радиации достигло Земли от этих событий, но их влияние на жизнь остаётся под вопросом.
Исследователи предполагают, что радиация могла быть достаточной, чтобы вызвать разрывы ДНК, что приводит к мутациям, а возможно, и к увеличению видового разнообразия. Например, ускорение эволюции вирусов в африканском озере Танганьика около 2–3 миллионов лет назад может быть связано с космической радиацией от взрыва сверхновой.
Хотя эти взрывы не привели к массовым вымираниям, они, вероятно, повлияли на темпы мутаций, ускоряя эволюционные процессы. Радиация всегда была частью жизни на Земле, и её уровень меняется в зависимости от событий в космосе. Она могла стать тем самым фактором, который способствовал появлению разнообразия живых существ.
Исследователи считают, что космическое излучение играет важную роль в развитии жизни на Земле. Однако для понимания того, при каких условиях радиация становится полезным или вредным триггером для эволюции, необходимо больше исследований.
Хотя мы до конца не понимаем, как космическая радиация влияет на биологию и какие могут быть её пороговые значения, ясно одно: космос влияет на нас больше, чем мы можем себе представить. Возможно, без взрывов сверхновых жизнь на Земле развивалась бы по совершенно другому сценарию.