爆炸与冲击

距离地球65光年的超新星爆发可能导致生物大灭绝 

来源:爆炸与冲击 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2020-11-03

随着泥盆纪晚期的持续,越来越多的生物灭绝了,大约在3.59亿年前,在地球上发生了有史以来最大规模的灭绝事件之一。科学家们现在说,造成这么多物种灭绝的罪魁祸首可能不是地球。事实上,它甚至可能不是来自我们的太阳系。

相反,伊利诺伊大学香槟分校天体物理学家布莱恩·菲尔兹领导的一项新研究表明,地球上这一巨大的生命灭绝可能是由于一个遥远而完全陌生的现象:一颗垂死的恒星,在距离我们的许多光年的银河系中爆炸。

有时,像泥盆纪晚期大灭绝这样的大规模死亡被认为是完全由陆地原因引发的:例如,毁灭性的火山爆发,它窒息了地球,使其失去生命。或者,它可能是一个致命的访客:小行星碰撞,就像那种杀死恐龙的东西。然而,来自太空的死亡可能最终来自更遥远的地方。

研究人员说:“我们研究的主要信息是,地球上的生命并不是孤立存在的。我们是更大宇宙的公民,宇宙介入我们的生活。这通常是不知不觉的,但有时是凶猛的。”

在研究人员的新研究中,他们探索了臭氧水平急剧下降与晚泥盆纪大灭绝同时发生的可能性,这可能不是火山活动或全球变暖的结果。相反,他们认为,地质记录中暴露的生物多样性危机可能是由天体物理因素造成的,推测是距离地球约65光年的超新星的辐射效应耗尽了地球的臭氧,造成了如此灾难性的后果。

对于泥盆纪晚期的大灭绝,这可能是第一次提出这样的解释,但科学家们长期以来一直在考虑在这种情况下近地超新星可能带来的致命影响。超新星可能引发物种大灭绝的推测可以追溯到20世纪50年代。最近,研究人员对这些爆炸事件的“杀伤距离”进行了争论。

不过,在他们的最新估计中,研究人员提出,从更远的地方爆发的恒星可能会对地球上的生命产生有害影响,可能是瞬间效应和长期效应的结合。研究人员解释道:“超新星是电离光子的快速来源:极端紫外线、x射线和伽马射线。在较长的时间尺度上,爆炸与周围气体发生碰撞,形成冲击波,推动粒子加速。通过这种方式,超新星产生宇宙射线,也就是原子核加速到高能量。这些带电粒子被磁约束在残骸中,预计将在地球上存在大约100亿年。”

研究人员认为,这些宇宙射线可以强大到足以会消耗臭氧层,并导致长持久的辐射损伤。当然,这只是一个假设。目前,我们没有任何证据可以证实,一个遥远的超新星是晚泥盆纪灭绝的原因。但我们也许能找到一些几乎和证据一样好的东西。

近年来,科学家们研究了近地超新星可能成为大灭绝基础的可能性,一直在寻找古代放射性同位素的痕迹,这些同位素只能通过爆炸的恒星沉淀在地球上。一种特别的同位素:铁60,一直是许多研究的焦点,在地球上许多地方都发现了它。然而,在泥盆纪晚期大灭绝的背景下,其他同位素:钚-244和钐-146,强烈地表明了科学家提出的超新星灭绝假说。

这两种同位素在今天的地球上都不是自然存在的,它们到达这里的唯一途径是通过宇宙爆炸。换句话说,如果钚-244和钐-146能在泥盆纪-石炭纪的边界被发现,我们基本上就有了确凿的证据:一颗垂死的恒星是引发地球有史以来最严重死亡的原因之一。

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