Американские ученые обосновали с помощью расчетов, что причиной одного из пяти массовых вымираний в истории Земли — девонского — мог быть взрыв сверхновой. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Девонское массовое вымирание произошло примерно 359 миллионов лет. В отложениях этого времени палеонтологи находят споры растений, сожженные ультрафиолетовым излучением. Ученые из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне считают, что это свидетельство продолжительного разрушения озонового слоя, которое могло быть вызвано каким-то космическим событием.
“Основная идея нашего исследования состоит в том, что жизнь на Земле не существует изолированно, — приводятся в пресс-релизе университета слова первого автора статьи, профессора астрономии и физики Брайана Филдса (Brian Fields). — Мы граждане большего космоса, и космос вмешивается в нашу жизнь, часто незаметно, но иногда яростно”.
Расчеты авторов исследования показывают, что катастрофическое разрушение стратосферного озона могло быть вызвано действием ионизирующего излучения от взрыва сверхновой, расположенной на расстоянии до 65 световых лет от Земли.
Предположение о том, что взрывы сверхновых могут вызывать массовые вымирания, возникло еще в 1950-х годах. Тогда “дальность поражения” оценивали в 25-50 световых лет. Новые результаты показали, что объект излучения может находиться и дальше. К тому же авторы исследования указывают на возможность долгосрочного эффекта.
“Сверхновые звезды — это источники быстрых ионизирующих фотонов: ультрафиолетовых, рентгеновских и гамма-лучей, — объясняют исследователи в своей статье. — Взрывы сверхновых генерируют космические лучи — атомные ядра, ускоренные до высоких энергий. Эти заряженные частицы удерживаются магнитным полем внутри остатка сверхновой и могут омывать Землю приблизительно в течение ста тысяч лет”.
Эти космические лучи, как утверждают исследователи, могут быть достаточно сильными, чтобы разрушить озоновый слой и вызвать долговременное радиационное повреждение форм жизни, вызвав кризис биоразнообразия.
Авторы провели расчеты, которые показали, что ни удары метеоритов, ни вспышки на Солнце, ни гамма-всплески не могли дать такой эффект. Для этого было необходимо именно длительное воздействие, характерное для взрывов сверхновых.
Такое объяснение причины девонского вымирания в научной литературе приводится впервые. Ископаемые свидетельства говорят о том, что снижение биоразнообразия на границе девона длилось на протяжении 300 тысяч лет. По мнению авторов, это может свидетельствовать о нескольких катастрофических событиях, возможно — нескольких взрывах сверхновых.
“Конечно, пока это всего лишь гипотеза. В настоящее время у нас нет однозначных доказательств, подтверждающих, что далекие сверхновые были причиной позднедевонского вымирания”, — говорит Филдс.
Но какие-то доказательства все-таки есть. В частности, во многих местах на Земле в отложениях позднего девона найден изотоп железо-60 который образуется при взрывах звезд.
Другими маркерами подобных космических событий служат пока не обнаруженные изотопы плутоний-244 и самарий-146.
“Ни один из этих изотопов сегодня не встречается на Земле в естественных условиях, и единственный способ попасть им сюда — через космические взрывы”, — объясняет один из авторов исследования, студент университета Чжэнхай Лю (Zhenghai Liu).
Если хоть один из этих изотопов будет найден в отложениях верхнего девона, можно будет считать гипотезу доказанной, считают авторы.
