Новое исследование открывает интригующую возможность: взрыв сверхновой мог направить поток космических лучей к Земле около 10 миллионов лет назад, оставив следы в океанских породах.
Открытие основано на анализе богатых металлами океанических корок. Оно проливает свет на потенциальное космическое событие, которое могло повлиять на нашу планету в далёком прошлом. Согласно недавней статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, исследовательская группа обнаружила необычные уровни бериллия-10 в коре Тихого океана.
Загадка в океанской коре
В основе исследования лежит резкая аномалия в концентрации изотопа бериллия-10, обнаруженная в богатой металлами коре Тихого океана. Бериллий-10 — редкий космогенный нуклид, образующийся при столкновении частиц высоких энергий из космоса с атомами в атмосфере Земли.
Учёные зафиксировали неожиданный всплеск уровня бериллия-10 около 10,1 миллиона лет назад. Это событие заставило исследовательскую группу задать вопрос: могла ли близкая сверхновая направить поток космических лучей к Земле именно в этот момент?
Доктор Доминик Колл из Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) подчеркнул масштаб этого открытия, отметив, что уровни бериллия-10 были почти вдвое выше ожидаемых для того периода. Аномалия резко проявилась в геологических записях, указывая на значительную внешнюю силу, возможно, связанную со взрывом сверхновой в нашем космическом соседстве в то время.
Сверхновые и их космическое воздействие
Сверхновые — это взрывы массивных звёзд, во время которых они высвобождают огромное количество энергии, света, радиации и частиц высоких энергий, включая космические лучи.
Существует два основных типа сверхновых:
* Сверхновые типа коллапса ядра, которые происходят, когда массивные звёзды исчерпывают своё топливо и коллапсируют.
* Сверхновые типа Ia, которые связаны с белыми карликами в двойных звёздных системах.
Эти космические события настолько мощны, что могут на короткое время затмить целые галактики и внести значительный вклад в создание более тяжёлых элементов, из которых состоит всё: от земной коры до человеческого тела.
Однако сверхновые не всегда наносят вред. Большинство этих взрывов звёзд находятся слишком далеко, чтобы оказывать заметное влияние на нашу планету. Но сверхновая, произошедшая примерно в 30 световых годах от Земли, может нарушить озоновый слой, увеличивая уровень ультрафиолетового излучения и создавая стресс для экосистем.
Поиск источника: звёздные скопления и галактические движения
Чтобы определить, какая сверхновая могла вызвать всплеск бериллия-10, исследователи нанесли на карту положение близлежащих звёздных скоплений и их движение по галактике. Используя передовые данные астрометрии от миссии Европейского космического агентства Gaia, они определили вероятность в 68%, что звезда в одном из этих скоплений взорвалась в пределах 326 световых лет от Земли около 10 миллионов лет назад, прямо на пике всплеска бериллия-10.
Два звёздных скопления особенно выделялись как возможные источники: ASCC 20, расположенное примерно в 110 световых годах от Земли, и OCSN 61, расположенное примерно в 196 световых годах. Хотя ASCC 20 является наиболее вероятным кандидатом, исследователи предполагают, что расстояние могло сыграть роль в том, сколько космической радиации достигло Земли.
Другие потенциальные причины: всё дело в звёздах?
Хотя гипотеза о сверхновой убедительна, другие геологические и солнечные факторы могли способствовать наблюдаемой аномалии. Исследователи также рассмотрели возможность того, что изменения в циркуляции океана Земли могли сконцентрировать бериллий-10 в Тихом океане без необходимости близкой сверхновой. Однако для подтверждения этого потребуются дополнительные данные.
Кроме того, поведение гелиосферы Солнца — магнитного щита, который защищает Землю от космических лучей, — могло измениться, если бы солнечная система в то время вошла в плотное галактическое облако, позволяя большему количеству космических лучей проникнуть в систему.
Тем не менее, несмотря на эти альтернативные теории, объяснение с помощью космических лучей остаётся наиболее правдоподобным на данный момент. Доктор Колл отмечает: «Только новые измерения могут показать, был ли вызван берилловый аномалия изменениями в океанских течениях или имеет астрофизические причины».
Значение космических событий в истории Земли
Если поблизости действительно взорвалась сверхновая, это могло бы стать ключевым событием в долгой истории планеты. Хотя такие явления, как считается, не вызывали массовых вымираний в прошлом, они могли оказать тонкое воздействие на биосферу Земли. Увеличение количества космических лучей могло повлиять на химию атмосферы, возможно, ослабив озоновый слой или повысив уровень радиации. Однако авторы исследования считают, что расстояние сверхновой от Земли делает маловероятным её способность вызвать серьёзные экологические потрясения.
Это открытие также открывает возможность того, что Земля в прошлом переживала подобные космические события, и подобные аномалии ждут своего обнаружения в будущих исследованиях. Если всплеск бериллия-10 действительно является маркером других событий, вызванных сверхновыми, это предоставит учёным ценный инструмент для понимания частоты и воздействия космических лучей на историю Земли.
Роль Солнца и окрестности Млечного Пути
Исследование также помещает историю Земли в более широкий контекст галактики Млечный Путь. Около 10 миллионов лет назад Солнце находилось не на своём нынешнем месте. Оно пересекало регион, известный как волна Рэдклиффа, обширную волнистую структуру газа и молодых звёзд, которая отображает позвоночник звездообразования в нашем районе.
Этот регион мог увеличить вероятность возникновения сверхновых поблизости, поскольку он был горячей точкой для рождения и смерти звёзд. В этом контексте прошлое местоположение Солнца имеет решающее значение для понимания того, как часто сверхновые могли влиять на Землю.