超新星爆炸或是3.59亿年前地球一次物种灭绝的“元凶”

IT新视野 111 0
广告

超新星爆炸或是3.59亿年前地球一次物种灭绝的“元凶”

想象一下,借着一颗爆炸的恒星的光线来阅读玩耍——它比满月还要亮——这种体验可能很有趣,但其实,这个场景是灾祸的前奏,正如我们所知,当辐射粉碎性命时。研究人员说,来自左近超新星的致命宇宙射线不妨起码一次大灭尽事件的罪魁罪魁,而在地球岩石记录中发现的某些放射性同位素可以证实这一假定。

伊利诺斯大学香槟分校的天文学和物理学传授Brian Fields老板了一项新的研究,探索了3.59亿年前泥盆纪和石炭纪之间的一次物种灭尽事件与天文事件有关的可能性。这篇论文发表在《美国国度科学院院刊》上。

研究小组密集研究了泥盆纪-石炭纪的界线,由于这些岩石中含有不计其数代的植物孢子,它们似乎被紫外线晒伤了——这是长期臭氧消耗事件的证据。

超新星爆炸或是3.59亿年前地球一次物种灭绝的“元凶”-第1张图片-IT新视野

“在地球上的灾祸,如大规模的火山活动和全球变暖,也能够破坏臭氧层,但这些证据是不确定的时间隔断的疑问。”菲尔兹说,“相反,我们觉得,间隔地球约65光年的一次或屡次超新星爆炸,不妨造成臭氧长期丧失的缘故。”

研究论文的合著者、研究生阿德里安娜·埃尔特尔说:“为了更精确地理解这一点,今天非常接近的超新星威胁之一来自参宿四,它间隔我们超过600光年,远在25光年的杀伤间隔以外。”

该小组还探索了臭氧损耗的其它天体物理缘故,如陨石撞击、太阳喷发和伽马射线爆发。“但这些事件很快就会结束,不太可能像泥盆纪末期那样造成连接时间较长的臭氧消耗。”研究合著者、研究生杰西·米勒(Jesse Miller)说。

研究人员说,另一方面,超新星会产生双重冲击。爆炸登时使地球沐浴在破坏性的紫外线、x射线和伽马射线中。随后,超新星碎片的爆炸冲击到太阳系,使行星长期受到由超新星加快的宇宙射线的辐射。对地球及其臭氧层的破坏可以连接10万年之久。

然而,化石证据表明,30万年的生物多样性下降造成了泥盆纪-石炭纪的大灭尽,这意味着可能会产生屡次灾祸,乃至可能产生屡次超新星爆炸。“这是彻底可能的。”米勒说,“大质量恒星平时与其它大质量恒星一起出现在星团中,而其它超新星很可能在第一次爆炸后不久就会出现。”

该小组表示,证明超新星产生的环节是在灭尽时期的岩石和化石中找到放射性同位素钚-244和钐-146。“这两种同位素今天在地球上都不是自然存在的,它们到达地球的唯一途径是通过宇宙爆炸。”论文合著者、本科生Zhenghai Liu说。

在超新星中产生的放射性物质就像绿香蕉,菲尔兹说,“当你在伊利诺斯州看到绿香蕉时,你就晓得它们是新鲜的,你也晓得它们不是发展在这里的。像香蕉同样,钚-244和钐-146会随着时间的推移而腐臭。因此,若我们今天在地球上发现这些放射性同位素,我们就晓得它们是新鲜的,而不是来自这里——同位素世界中的绿香蕉——因此也就晓得它们是左近超新星冒着热气的枪。”

研究人员还未在泥盆纪-石炭纪界线的岩石中寻找钚-244和钐-146。菲尔兹的研究小组表示,他们的研究目标是确定地质记录中的证据模式,以确定超新星爆炸的证据模式。

“我们研究的主要信息是,地球上的性命并不是孤立存在的。”菲尔兹说,“我们是更大宇宙的百姓,宇宙介入我们的生活——平时是不知不觉的,而偶然是凶猛的。”

此前,美国堪萨斯州沃希本大学天体物理学家布莱恩·托马斯在一项研究中提出,大概250万年前和800万年前左近的两颗超新星爆炸,可能造成地球臭氧层分档次消耗,对地球上的性命造成种种影响。

特别是在250万年前,地球产生了庞大的变更。上新世是一个火热而温和的时代,它结束了,而更新世,一个重复冰川期被称为冰河时代,开始了。地球轨道的自然变更和摆动不妨气候变更的缘故,但同时产生的超新星事件可以提供这一时期性命多样性的看法。

这颗超新星被觉得产生在间隔地球163到326光年(50-100秒差距)之间。从这个角度看,离我们非常近的恒星邻星比邻星(Proxima Centauri)离我们4.2光年。

托马斯研究了来自超新星的宇宙射线通过大气层传播到地球表面的历程,他觉得特别是在非洲,从更多的丛林造成了更多的草原。物种丰度在上新世-更新世边界产生了变更。固然没有产生大规模的物种灭尽,但总的来说,物种灭尽的比率更高,形成更多的物种,植被也产生了变更。

抱歉,评论功能暂时关闭!