Det finns många sätt som livet på jorden kan komma till slut: en asteroid strejk, global klimat katastrof eller kärnkraft är bland dem. Men kanske det mest spökande är döden av supernova, för det finns absolut ingenting vi kan göra åt det. Vi skulle sitta ankor.
Ny forskning tyder på att en supernovas dödszon är större än vi trodde; ungefär 25 ljusår större, för att vara exakt.
Under 2016 bekräftade forskare att Jorden har drabbats av effekterna från flera supernovaer. Närvaron av järn 60 i havsbotten bekräftar det. Järn 60 är en isotop av järn som produceras i supernovaexplosioner, och det hittades i fossiliserade bakterier i sediment på havsbotten. Dessa järn 60 rester tyder på att två supernovaer exploderade nära vårt solsystem, en mellan 6,5 till 8,7 miljoner år sedan, och en annan så nyligen som för 2 miljoner år sedan.
Järn 60 är extremt sällsynt här på jorden eftersom det har en kort halveringstid på 2,6 miljoner år. Något av järnet 60 som skapades vid tidpunkten för jordens bildning skulle ha förfallit till något annat nu. Så när forskare fann järn 60 på havsbotten, resonerade de att det måste ha en annan källa, och att den logiska källan är en supernova.
Detta bevis var rökpistolen för idén att Jorden har blivit slagen av supernovaer. Men de frågor som det väcker är vilken effekt hade den supernova på livet på jorden? Och hur långt borta måste vi vara från en supernova för att vara säkra?
"... vi kan leta efter händelser i jordens historia som kan vara kopplade till dem (supernovahändelser)." - Dr. Adrian Melott, astrofysiker, University of Kansas.
I ett pressmeddelande från University of Kansas talade astrofysiker Adrian Melott om ny forskning om supernovaer och de effekter de kan ha på jorden. "Denna forskning bevisar i huvudsak att vissa händelser hände i det inte alltför långa förflutna," sade Melott, en KU-professor i fysik och astronomi. ”De klargör ungefär när de hände och hur långt de var borta. Genom att veta det kan vi överväga vilken effekt som kan ha varit med bestämda siffror. Då kan vi leta efter händelser i jordens historia som kan vara kopplade till dem. ”
Tidigare arbete antydde att en supernova-dödszon är cirka 25-30 ljusår. Om en supernova exploderade så nära Jorden skulle den utlösa en massutrotning. Bye-bye mänsklighet. Men nytt arbete antyder att 25 ljusår är en underskattning, och att en supernova 50 ljusår bort skulle vara tillräckligt kraftfull för att orsaka en massutrotning.
Men utrotning är bara en effekt som en supernova kan ha på jorden. Supernovaer kan ha andra effekter och de kanske inte alla är negativa. Det är möjligt att en supernova för cirka 2,6 miljoner år sedan till och med drev mänsklig evolution.
"Vår lokala forskningsgrupp arbetar med att ta reda på vilka effekter som troligen skulle ha varit," sade Melott. ”Vi vet verkligen inte. Händelserna var inte tillräckligt nära för att orsaka en stor massutrotning eller allvarliga effekter, men inte så långt borta att vi heller kan ignorera dem. Vi försöker besluta om vi skulle förvänta oss att ha sett några effekter på marken på jorden. "
Melott och hans kollegor har skrivit en ny artikel som fokuserar på effekterna en supernova kan ha på jorden. I ett nytt papper med titeln "A SUPERNOVA AT 50 PC: EFFEKTS ON THE JORDS ATMOSPHERE AND BIOTA" försökte Melott och ett forskargrupp att belysa interaktioner mellan jorden och supernova.
Det finns ett antal variabler som spelar in när man försöker bestämma effekterna av en supernova, och en av dem är idén med den lokala bubblan. Local Bubble själv är resultatet av en eller flera supernovaexplosioner som inträffade så länge som för 20 miljoner år sedan. Local Bubble är en bubbla på 300 ljusår med en expanderande gas i vår arm på Vintergalaxen, där vårt solsystem för närvarande är bosatt. Vi har rest igenom det de senaste fem till tio miljoner åren. Inuti denna bubbla är magnetfältet svagt och oroligt.
Melott's uppsats fokuserade på effekterna som en supernova för cirka 2,6 miljoner år sedan skulle ha på jorden i två fall: medan båda var inom den lokala bubblan, och medan båda var utanför den lokala bubblan.
Det störda magnetfältet inuti den lokala bubblan kan i huvudsak förstora effekterna en supernova kan ha på jorden. Det kan öka de kosmiska strålarna som når jorden med en faktor på några hundra. Detta kan öka joniseringen i jordens troposfär, vilket innebär att livet på jorden skulle drabbas av mer strålning.
Utanför den lokala bubblan är magnetfältet mer ordnat, så effekten beror på magnetfältets orientering. Det ordnade magnetfältet kan antingen rikta mer strålning mot jorden, eller så kan det på något sätt avböja det, precis som vår magnetosfär gör nu.
Melott's uppsats undersöker sambandet mellan supernova och den globala kylningen som ägde rum under Pleistocene-epoken för cirka 2,6 miljoner år sedan. Det fanns ingen massutrotning vid den tiden, men det fanns en förhöjd utrotningsgrad.
Enligt uppsatsen är det möjligt att ökad strålning från en supernova kunde ha förändrat molnformation, vilket skulle hjälpa till att förklara ett antal saker som hände i början av Pleistocen. Det var ökad glaciation, ökad artutrotning och Afrika blev svalare och förändrades från övervägande skogar till halvtorra gräsmarker.
Som tidningen avslutar är det svårt att veta exakt vad som hände med jorden för 2,6 miljoner år sedan när en supernova exploderade i vår närhet. Och det är svårt att fastställa ett exakt avstånd på vilket livet på jorden skulle vara i problem.
Men höga strålningsnivåer från en supernova kan öka cancerhastigheten, vilket kan bidra till utrotning. Det kan också öka mutationsgraden, en annan bidragit till utrotning. På de högsta nivåerna som modellerats i denna studie kan strålningen till och med nå en kilometer djupt i havet.
Det finns ingen verklig registrering av ökad cancer i fossilregistret, så denna studie hindras i den meningen. Men totalt sett är det en fascinerande titt på det möjliga samspelet mellan kosmiska händelser och hur vi och resten av livet på jorden utvecklats.
källor:
- En supernova på 50 st: Effekter på jordens atmosfär och biota
- Senaste jordnära supernovor undersöktes av global deponering av interstellär radioaktiv 60Fe
- Platserna för de senaste supernovorna nära solen från modellering av 60Fe-transport
- Bevis för att forntida supernovaer tappade jordens gnistor jagar efter efterverkningar
