Две ближайшие сверхновые, взорвавшиеся примерно 2.5 и 8 млн. лет назад, могли привести к поразительному истощению озонового слоя Земли, что вызвало множество последствий для жизни.
В частности, 2.5 млн. лет назад Земля резко изменилась. Плиоцен (жаркая и мягкая эпоха) закончился и начался Плейстоцен (ледниковый период). Естественные вариации на земной орбите и колебания, вероятно, объясняли изменение климата, но событие сверхновой могло обеспечить понимания диверсификации жизни в ту эпоху.
Считается, что сверхновая взорвалась на удаленности 163-326 световых лет от Земли. Чтобы понимать масштабы, ближайшая звезда Проксима Центавра отдалена на 4.2 световых лет.
Последствия для Земли
Сверхновые способны стерилизовать любые ближайшие населенные объекты, расположенные на пути распространения их вредного ионизирующего излучения. Могут ли близкие сверхновые навредить земной биологии? Чтобы это понять, ученые из Университета Канзаса смоделировали биологические воздействия на земную поверхность, основываясь на свидетельстве близких сверхновых 2500 и 8 млн. лет назад.
Рассматривая окаменелости с возрастом в 2.5 млн. лет назад, можно заметить резкое изменение, как и в земном покрове. Особенно четко это просматривается в Африке, где лесистая местность сменилась лугами и пастбищами. На тот момент записи показывают повышенную глобальную концентрацию железа-60 – радиоактивный изотоп, формирующийся в период сверхновой.
Анализ показал, что взрывы влияют на биологию. К примеру, произошло изменение численности видов на границе рассматриваемых эпох. Крупные массовые вымирания не фиксировались, но наблюдались более высокие темпы исчезновения в целом.
Не совсем смертельно
Как же сверхновая влияет на Землю? Ответ кроется в атмосфере. Озоновый слой спасает всю биологию от вредного, генетически меняющего УФ-излучения. При использовании глобальных климатических моделей недавние анализы атмосферной химии и радиационного переноса показали, как поток космических лучей из сверхновых изменит земную атмосферу, а именно озоновый слой.
Важно отметить, что космические лучи от сверхновых не будут сносить все на своем пути. Межгалактическая среда срабатывает в качестве сита, замедляя продвижение на сотни тысяч лет. Более высокоэнергетические частички доберутся к нашей атмосфере и будут контактировать с атмосферой. Модель показала истощение озона в промежутках 100, 300 и 1000 лет после того, как начальные частицы проникли в атмосферный слой. Интересно, что пик истощения (26%) пришелся на 300-летний вариант.
Смешанные эффекты
Снижение уровня озона может стать проблемой для земной жизни. Ученые изучили несколько возможных биологически разрушительных эффектов (рак кожи, катаракта, торможение фотосинтеза, повреждение растений) в разных широтах из-за увеличения УФ-лучей. Анализ показал повышенный урон по всем направлениям, увеличиваясь с широтой. Но эффекты не одинаково вредны для всех организмов. К примеру, минимальные изменения коснулись планктона. Выводы также говорят о росте риска солнечных ожогов и рака кожи среди людей. Поэтому сверхновые не вызывают массовых вымираний, но действуют на более тонком плане, активируя цепочку изменений.