En avlägsen supernova som exploderade för 41 000 år sedan kan ha lett till utrotning av mammut, enligt forskning som utfördes av kärnvetenskapsmannen Richard Firestone från U.S. Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab).
Firestone, som samarbetade med Arizona geolog Allen West om denna studie, avslöjade denna teori 24 september vid den andra internationella konferensen "The World of Elephants" i Hot Springs, SD. Deras teori går med i listan över möjliga syndare som är ansvariga för förlusten av mammuter, som senast strövade över Nordamerika för ungefär 13 000 år sedan. Forskare har länge sett klimatförändringar, sjukdomar eller intensiv jakt av människor som troliga misstänkta.
Nu kan en supernova gå med i uppställningen. Firestone och West tror att skräp från en supernovaexplosion sammanfördes till lågdensitet, komliknande föremål som utbröt förödelse på solsystemet för länge sedan. En sådan komet kan ha drabbat Nordamerika för 13 000 år sedan och släppt loss en katastrofisk händelse som dödade de allra flesta mammuter och många andra stora nordamerikanska däggdjur. De hittade bevis på detta slaglager på flera arkeologiska platser i hela Nordamerika där Clovis-jaktföremål och mänskliga slaktade mammuter har blivit upptäckta. Det har länge visat sig att mänsklig aktivitet upphörde på dessa platser för cirka 13 000 år sedan, vilket är ungefär samma tid som mammuter försvann.
De hittade också bevis på supernovaexplosionens ursprungliga chockvåg: 34 000 år gamla mammutbrädor som är peppade med små slagkratare som tydligen produceras av järnrika korn som reser med uppskattningsvis 10 000 kilometer per sekund. Dessa korn kanske har släppts ut från en supernova som exploderade ungefär 7 000 år tidigare och cirka 250 ljusår från Jorden.
"Vår forskning indikerar att en 10 kilometer bred komet, som kan ha varit sammansatt av resterna av en supernovaexplosion, kunde ha drabbat Nordamerika för 13 000 år sedan," säger Firestone. "Den här händelsen föregicks av en intensiv sprängning av järnrika korn som påverkade planeten för ungefär 34 000 år sedan."
Till stöd för kometpåverkan fann Firestone och West magnetiska metallkulor i sedimentet av nio 13 000 år gamla Clovis-platser i Michigan, Kanada, Arizona, New Mexico och Carolinas. På dessa platser hittades också låga täthetskulssfärer, kol och överskott av radioaktivitet.
"Beväpnad med bara en magnet och en Geiger-räknare hittade vi magnetpartiklarna i det väl daterade Clovis-lagret över hela Nordamerika där ingen hade sett förut," säger Firestone.
Analys av magnetpartiklarna genom Prompt Gamma Activation Analys vid Budapest Reactor och genom Neutron Activation Analys vid Kanadas Becquerel Laboratories avslöjade att de är rika på titan, järn, mangan, vanadin, sällsynta jordartselement, thorium och uran. Denna sammansättning liknar väldigt månformiga bergarter, kallade KREEP, som upptäcktes på månen av Apollo-astronauterna och har också hittats i månmeteoriter som föll till jorden i Mellanöstern för uppskattningsvis 10 000 år sedan.
"Detta antyder att jorden, månen och hela solsystemet bombades av liknande material, som vi tror var resterna av supernovaexplosionen för 41 000 år sedan," säger Firestone.
Dessutom använde Berkeley Labs Al Smith Lab's Low-Background Counting Facility för att upptäcka den radioaktiva isotopen kalium-40 i flera Clovis-pilhuvudfragment. Forskare vid Becquerel Laboratories fann också att några Clovis-lager sedimentprover är anrikat med denna isotop.
”Kalium-40 i Clovis-lagret är mycket rikare än kalium-40 i solsystemet. Denna isotop bildas i betydande överskott i en exploderande supernova och har för det mesta förfallit sedan jorden bildades, säger Firestone. "Vi tror därför att allt som drabbade jorden för 13 000 år sedan härstammade från en nyligen exploderad supernova."
Firestone och West avslöjade också bevis för en ännu tidigare händelse som sprängde delar av jorden med järnrika korn. Tre mammuttappar som hittades i Alaska och Sibirien, som var kol-daterade till ungefär 34 000 år gamla, är hållade med något radioaktiva, järnrika slagplatser orsakade av höghastighetskorn. Eftersom broskar består av dentin, som är ett mycket hårt material, formas dessa kratrar inte lätt. I själva verket producerade tester med hagelgevärspellets som körde 1 000 kilometer i timmen ingen penetration i tänderna. Mycket högre energier behövs: röntgenanalys konstaterade att slagdjupet överensstämmer med korn som kör med hastigheter som närmar sig 10 000 kilometer per sekund.
"Den här hastigheten är den kända utvidgningshastigheten för unga supernovarester," säger Firestone.
Supernovas en-två-stans mot jorden bekräftas ytterligare av radiokolmätningar. Tidslinjen för fysiska bevis som upptäcktes på Clovis-platserna och i mammutstammarna speglar radiokolvetoppar som finns i isländska marina sedimentprover som är 41 000, 34 000 och 13 000 år gamla. Firestone hävdar att dessa toppar, som representerar radiokolspikar som är 150 procent, 175 procent respektive 40 procent över moderna nivåer, endast kan orsakas av en kosmisk strålproducerande händelse som en supernova.
"Den 150 procentiga ökningen av radiokolväte som hittades i 41 000 år gammalt marint sediment överensstämmer med en supernova som exploderar 250 ljusår bort, jämfört med iakttagelser av en ökning av radiokarbon i trädringar från tiden för den närliggande historiska supernova SN 1006," säger Firestone.
Firestone tillägger att det skulle ta 7 000 år för supernovas järnrika korn att resa 250 ljusår till jorden, vilket motsvarar tidpunkten för nästa marina sediment radiokolspik och dateringen av de 34 000 år gamla mammutbrädorna. Den senaste sedimentspiken motsvarar slutet på Clovis-eran och det komliknande bombardemanget.
"Det är förvånande att det fungerar så bra", säger Firestone.
Originalkälla: Berkeley Labs News Release
