Смъртта на близки масивни звезди може да е изиграла значителна роля в предизвикването на поне две масови измирания в историята на Земята, според ново изследване.

Като едни от най-енергийните явления във Вселената, свръхновите, избухнали на разстояние до 60 светлинни години от Земята, биха могли да лишат планетата ни от защитния ѝ озонов слой, излагайки живота на вредна ултравиолетова радиация от Слънцето, установи екип от астрономи.

Вижте как изглеждат свръхновите >> >> >>

"Малко по-далечна свръхнова също би причинила значителни загуби на живот, но на това разстояние би било ужасяващо", коментира съавторът на изследването Ник Райт, професор по астрофизика в Университета Кийл в Англия, пред Space.com.

Райт и екипът му са използвали данни за разположението на звездите, събрани от космическия апарат "Гая", за да направят виртуален звезден "преброителен списък" на повече от 24 000 от най-ярките звезди във Вселената.

Те са се фокусирали върху тези, разположени в радиус от 3 260 светлинни години от Слънцето, за да идентифицират нови групи млади, масивни звезди и да реконструират историята на звездното образуване в близост до Земята.

"Едва след като приключихме анализа, осъзнахме, че можем да използваме данните и за да изчислим честотата на свръхновите", каза Райт. "Когато го направихме, разбрахме, че тя съвпада с честотата на необяснените масови измирания на Земята!"

Свръхнови, съвпадащи с измирания

Райт и екипът му установили, че времето на избухването на свръхнови в близост до Земята съвпада с две значими масови измирания на нашата планета: къснодевонското измиране, което е поредица от събития, случили се преди 372 милиона години, и ордовишкото измиране, настъпило преди 445 милиона години - първото от "голямата петорка" масови измирания в историята на Земята.

По време на девонското измиране загиват 75% от всички видове, особено някои риби, живели в древните морета и езера, докато ордовишкото събитие води до изчезването на около 85% от морските видове.

"Учуди ме, че двата показателя бяха толкова сходни, което ни накара да подчертаем тази връзка", каза Райт.

Предишни изследвания са открили наличие на радиоактивния изотоп желязо-60 в космически прах, събран от антарктическия сняг и повърхността на Луната. Този изотоп може да бъде приписан само на междузвездни източници като свръхнови. Различни проучвания свързват този поток на желязо-60 с разрушаването на земния озонов слой, причинено от космическите лъчи, идващи от експлозиите на звездите.

"Свръхновите излъчват много високи потоци енергийна радиация, която, достигайки Земята, може да предизвика огромни разрушения, включително разпадането на озоновите молекули в озоновия слой", обяснява Райт.

Това разрушаване на озоновия слой вероятно е допринесло за поне едно широко измиране на морски бозайници, морски птици, костенурки и акули, случило се преди около 2.6 милиона години.

Основната причина за девонското и ордовишкото измиране все още не е напълно разбрана, но и двете събития са свързвани с изчерпването на озоновия слой.

Симулациите от новото изследване показват, че в галактики като Млечния път обикновено се случват една-две свръхнови на век.

За свръхнови, избухващи в рамките на 60 светлинни години от Земята - разстоянието, при което те биха могли да причинят катастрофални последици за живота на нашата планета - честотата е била изчислена на 2 до 2.5 на милиард години.

Тази оценка съвпада с броя на необяснените масови измирания на Земята, включително девонското и ордовишкото, които са се случили в последния милиард години. Това подсказва, че близки свръхнови може да са допринесли за тези събития, според изследването.

"Трябва да отбележим, че нямаме категорично доказателство, че тези измирания са били причинени именно от свръхнови, но честотите съвпадат, което прави тази хипотеза много правдоподобна", каза Райт.

Тези открития са "страхотна илюстрация на това как масивните звезди могат едновременно да създават и да унищожават живот", казва Алексис Кинтана от Университета на Аликанте в Испания, който ръководи изследването.

"Експлозиите на свръхнови обогатяват междузвездната среда с тежки химически елементи, които впоследствие се използват за формирането на нови звезди и планети", обяснява той. "Но ако дадена планета, включително Земята, се намира твърде близо до такова събитие, последствията могат да бъдат опустошителни."

Има два основни начина, по които може да възникне свръхнова:

  • Масивна звезда може да изчерпи горивото си, спирайки да генерира енергия чрез термоядрен синтез в ядрото си, което води до колапс под силата на собствената ѝ гравитация, превръщайки се в неутронна звезда или черна дупка.
  • Бяло джудже може да натрупа материал от своята звезда-спътник, докато достигне критична маса и претърпи термоядрен взрив.

И в двата случая получената свръхнова изхвърля голяма част или дори целия звезден материал с скорости, достигащи до 10% от скоростта на светлината (приблизително 30 000 км/с), като пред изхвърлената материя се формира мощна ударна вълна. Тя загрява околната плазма до температури, надвишаващи милиони келвини.

С течение на времето ударната вълна постепенно се забавя, докато поглъща околната среда, но може да се разширява стотици или дори хиляди години, покривайки десетки светлинни години, преди скоростта ѝ да падне под местната скорост на звука.

Изследването на екипа е публикувано в списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

ИЗБРАНО