Если бы человек мог посмотреть на небо около 2 миллионов лет назад, то он стал бы свидетелем фантастического зрелища – невероятной по красоте гибели звезды. Ученые уже долго спорят на тему того, насколько близко должна располагаться сверхновая, чтобы иметь возможность оказать воздействие на жизнь на Земле. Согласно последним исследованиям физиков, хоть в вышеописанном случае сверхновая и не вызвала бы массового вымирания всего живого на нашей планете, все-таки для имеющейся на ней жизни настали бы «веселые деньки».
В рамках нового исследования ученые решили уточнить дистанцию, на которой сверхновая будет по-прежнему представлять угрозу для жизни на Земле. Ранее считалось, что зоной риска является радиус примерно в 25 световых лет. Однако согласно новым данным, массовое вымирание любой жизни может быть запущенно из-за взрыва сверхновой, находящейся в радиусе 50 световых лет.
В 2016 году ученые объявили об открытии в земных океанских глубинах, а также в лунном грунте следов отложений изотопа железа-60, что подтверждает предположение о том, что сверхновые озаряли наше небо в промежутке между 3,2 и 1,7 миллиона лет назад. Приблизительные расчеты показывают, что ближайшая к нам сверхновая находилась примерно в 100 парсеках, или около 300 световых годах. При таком расстоянии на нашем небе она бы выглядела так же ярко, как наша Луна. Однако более поздний расчет расстояния до сверхновой сократил эту дистанцию почти в половину, до 60 парсеков, или 195 световых лет.
В связи с этим исследователь Адриан Мелотт из Канзасского университета (США) решил выяснить, чем же для жизни на Земле могло обернуться такое опасное соседство.
«Данные пока приблизительные, поэтому говорить точно не представляется возможным, однако написать эту работу нас заставило изменившееся в рамках предыдущих исследований расстояние. Именно сократившаяся почти вполовину дистанция побудила нас еще раз обратиться к расчетам», — сообщает Мелотт.
Рождение сверхновых происходит, когда у массивных звезд заканчивается топливо для поддержания термоядерной реакции. В результате звезда коллапсирует, и это событие сопровождается мощнейшим выбросом энергии, создающим волну излучения, выбрасываемую с огромной скоростью в межзвездный космос. К счастью, космос огромен. Поэтому наша Солнечная система редко встречалась с такими звездными катаклизмами. В противном случае подобный уровень излучения и бесконечный дождь из высокозаряженных радиоактивных частиц положили бы конец всему живому на нашей планете.
Радиус опасности
Мелотт и его команда исследователей проанализировали то, насколько далеко от сверхновой должна располагаться наша планета, чтобы ее биосфера все еще оставалась в так называемой «зоне поражения». И результаты нового исследования, следует признать, не очень воодушевляющие.
«Последняя большая работа, в которой рассказывалось о «зоне поражения» сверхновых, была опубликована в 2003 году. Тогда ученые пришли к выводам, что радиус опасности составляет около 25 лет», — говорит Мелотт.
«Мы же считаем, что это расстояние несколько больше. В предыдущих исследованиях не учитывалось несколько факторов, поэтому цифры оказались не очень точными. Поэтому мы думаем, что радиус поражения будет примерно в два раза выше».
Учитывая нарастающий характер воздействия убийственного излучения и, как следствие, увеличивающийся объем связанных с этим возможных смертей, Мелотт и его коллеги пришли к выводу, что более вероятными показателями дистанции зоны поражения будут от 40 до 50 световых лет.
К счастью, даже несмотря на сократившуюся дистанцию до ближайшей сверхновой, вспыхнувшей около 2,6 миллиона лет назад, этого оказалось недостаточным, чтобы стерилизовать нашу планету или привести к массовым вымираниям. Об этом ученым рассказали обнаруженные окаменелости. Коллеги Мелотта провели раскопки древнего африканского грунта и выяснили, что положение дел на планете во время сверхновой оставалось относительно безопасным. Находки не показали наличия какого-либо убедительного доказательства массового вымирания.
«На тот момент никакого массового вымирания всего живого не было. Однако наблюдалось вымирание определенных видов, а также их видоизменение», — говорит Мелотт.
Какой процент из этих смертей связан с изменяющимся климатом, а какой из-за повышения интенсивности космического излучения – сказать сложно.
Итак, у нас «под боком», чуть меньше чем в 200 световых годах, несколько миллионов лет назад взорвалась сверхновая, которая, к счастью, не вызвала никаких тотальных последствий для жизни на нашей планете. Чтобы лучше понять механизм и результаты воздействия взорвавшейся звезды, исследователи рассмотрели особенности, согласно которым могла распространяться созданная ею смертоносная волна частиц и излучения.
И оказывается, последствия могли быть гораздо серьезнее, чем мы могли бы себе предположить. Могло произойти все что угодно, начиная от простого шквала гамма-лучей и нейтронов, бомбардирующих Землю со скоростью света, – все зависит от того, насколько мощными были на тот момент магнитные поля нашей планеты.
«Даже если на тот момент у Земли и было магнитное поле, то мы не знаем его направления, поэтому оно могло либо полностью блокировать эти лучи, либо имелось у планеты, что называется, просто для галочки и открывало для них беспрепятственную дорогу к поверхности», — говорит Мелотт.
Ученые в своей работе также выдвигают предположение, согласно которому взвыв сверхновой мог создать расширяющийся «пузырь» силовых полей. С их расширением под их воздействие могла попасть и Земля. В результате этого в магнитосфере Земли мог твориться настоящий хаос.
К массовому вымиранию это, вероятнее всего, не привело бы, но зрелище было бы все равно впечатляющим. Частицы излучения ударялись бы об атмосферу планеты. Все это сопровождалось появлением тусклого днем, но отчетливо видимого ночью свечения, которое теоретически могло бы повлиять на циклы сна некоторых животных, ведущих дневной образ жизни.
Элементарные частицы смогли бы также проникнуть дальше, вплоть до тропосферы, а в некоторых случаях и до поверхности планеты, что для живых существ было бы эквивалентно получению дозы излучения, равной паре-тройке процедур компьютерной томографии. Не слишком смертельно, но некоторое число живых существ могло обзавестись в результате этого злокачественными опухолями в их организмах.
Наконец, как известно, каскады взаимодействия элементарных частиц способны создать условия, при которых начинают генерироваться молнии. Это, в свою очередь, могло бы повысить количество гроз и — как следствие – количество пожаров.
В настоящий момент работа ученых из Канзасского университета ожидает критического обзора на сайте arXiv.org, а затем будет опубликована в научном журнале Astrophysical Journal.
Ближайшей к нам звездой, которая в скором времени может стать сверхновой, является красный сверхгигант Бетельгейзе, расположенный примерно в 650 световых годах от нас. Нужно ли оповещать людей о том, что пора копать подземные бункеры?
«Я бы лучше предупредил их о том, что пора беспокоиться о последствиях глобального потепления и возможности начала термоядерной войны», — подытожил Мелотт.
