Опасен ли взрыв сверхновой для жизни на Земле?

Сверхновая
Иллюстрация взрыва сверхновой SNR 1987A. Авторы и права: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Alexandra Angelich, NRAO / AUI / NSF.

Жизнь на Земле и близкий взрыв сверхновой несовместимы.

Издалека взрывы сверхновых завораживают. У звезды более массивной, чем наше Солнце, заканчивается водород, и она становится нестабильной. В конце концов, она взрывается и высвобождает столько энергии, что может затмить всю свою галактику на несколько месяцев.

Но космос огромен и по большей части пуст, а сверхновые звёзды относительно редки. И большинство планет необитаемы, поэтому большинство сверхновых, вероятно, взрываются, без каких либо последствий для живых существ.

Однако, новое исследование показывает, что один тип сверхновых имеет более широкое влияние, чем предполагалось. И это может иметь последствия для таких планет, как наша.

Сверхновые убийцы

Земле не чужды сверхновые. Однако, ни одна из них не была достаточно близка, чтобы стерилизовать Землю, но есть свидетельства того, что сверхновые звёзды повлияли на жизнь на Земле.

В документе 2018 года представлены доказательства того, что недалеко от Земли около 2,6 миллионов лет назад взорвалась сверхновая. Она находилась примерно в 160 световых годах от нас. Авторы этой статьи связали вспышку сверхновой с вымиранием морской мегафауны в плиоцене. В этом случае было уничтожено до трети крупных морских видов Земли, но только в мелководных прибрежных водах.

В другом документе описывается до 20 сверхновых за последние 11 миллионов лет, взорвавшихся в OB-ассоциации Скорпиона-Центавра. Некоторые из них находились на расстоянии 130 световых лет от Земли. Авторы статьи говорят, что около 2 миллионов лет назад одна из сверхновых взорвалась достаточно близко к нашей планете, чтобы повредить озоновый слой.

Губительное гамма-излучение

Но существуют разные типы сверхновых. Некоторые из них имеют гораздо больший охват и гораздо большую продолжительность. Учёным давно известно о мощном гамма-излучении, которое испускает сверхновая во время взрыва. Они также знают о космических лучах, которые могут прийти спустя сотни или тысячи лет. Если это произойдёт достаточно близко к такой планете, как Земля, космические лучи могут разрушить озоновый слой и усилить мюонное излучение на поверхности.

Светящаяся в рентгеновском диапазоне сверхновая типа IIn отличается от других сверхновых. Когда взрывается такая сверхновая, она немедленно испускает гамма-лучи и другие фотоны. В рентгеновской светящейся сверхновой излучаются гамма-лучи и фотоны, но часть излучения от взрыва взаимодействует с плотной околозвёздной средой, окружающей звезду-прародительницу. Это создаёт рентгеновские лучи, которые могут быть смертельными на расстояниях вплоть до 160 световых лет.

Гамма-излучение
Галактические источники гамма-излучения над телескопами HESS в Намибии. Авторы и права: Namibia: F. Acero, with a gamma-ray source map: HESS Collaboration.

В сценарии, когда сверхновая взорвалась рядом с Землёй, могут пройти месяцы или годы после первоначального взрыва, прежде чем нас достигнут рентгеновские лучи. Взаимодействие с околозвёздным мусором вызывает задержку. Рентгеновские лучи могут разрушать озоновый слой Земли, позволяя вредному ультрафиолетовому излучению Солнца достигать поверхности планеты.

После того, как приходят рентгеновские лучи, планету накрывают космические лучи, как и в случае с другими сверхновыми. Это двойной удар по озоновому слою Земли.

Исследователи точно не знают на каких расстояниях сверхновые могут навредить планетам. Есть много переменных, как в звезде-прародителе, так и в её окружении. Особенно важна потеря массы звезды-прародителя. Но, охарактеризовав смертельную дозу рентгеновского излучения для стратосферы Земли и выход энергии у некоторых из самых ярких сверхновых, авторы рассчитали “смертельное расстояние” для некоторых хорошо известных сверхновых.

Смертельная близость

SN 1987A взорвалась в Большом Магеллановом Облаке, и свет достиг Земли в 1987 году. Учёные наблюдали взрыв и впервые подтвердили источник энергии для видимого света сверхновой. Доказано, что длительное свечение после взрыва сверхновой радиоактивно.

Сверхновая
Взрыв сверхновой. Авторы и права: Cardiff University.

По словам авторов, SN1987A не была особо смертельной. Говорят, что сверхновая была смертельна только на расстоянии менее одного светового года. Это была наименее опасная сверхновая из 31, охарактеризованной командой.

Самой смертоносной из 31 была SN2006jd. Она взорвалась в галактике NGC 4179, примерно в 57 миллионах световых лет от нас, и свет достиг Земли в 2006 году. По мнению исследователей, SN2006jd была смертельной на расстоянии почти 100 световых лет.

Все пять наиболее смертоносных сверхновых в этом исследовании – это сверхновые типа IIn, как и семь из первой десятки.

Сверхновые типа IIn также имеют наибольший диапазон влияния. Это показывает, что эти сверхновые могли существенно влиять на биосферу Земли, находясь на больших расстояниях.

Больше информации: arXivOrg

Оставьте комментарий