Новое исследование предлагает взглянуть на историю нашей планеты под новым углом: мощные взрывы умирающих звёзд по соседству могли не просто быть космическим световым шоу, а буквально «сдувать» часть земной атмосферы, кардинально меняя климат. Учёные, изучая изотопные следы в годичных кольцах древних деревьев, обнаружили серию резких скачков радиоуглерода за последние 15 000 лет. Эти аномалии могут быть прямыми свидетельствами воздействия на Землю излучения от близких сверхновых. Анализ подобных событий прошлого — ключ к прогнозированию и подготовке к возможным катаклизмам такого масштаба в будущем.
Эпоха перемен: ледники, потепления и загадочные вымирания
Последние 2,6 миллиона лет, известные как Четвертичный период, стали для Земли временем крайней нестабильности. Климат планеты раскачивался, словно маятник: ледниковые эпохи, когда континенты скрывались под километровыми толщами льда, сменялись короткими, но тёплыми межледниковьями. Эти циклы, повторявшиеся примерно каждые 100 000 лет, полностью перекраивали карту экосистем. Этот же период отмечен всплеском биологических мутаций, появлением новых видов и, что особенно тревожно, волнами массовых вымираний, которые иногда носили избирательный характер.
Хотя наш вид, Homo sapiens, появился около 300 000 лет назад, расцвет его культуры пришёлся лишь на последние 50 000 лет. Это время совпало с окончанием последнего ледникового максимума, пик которого был около 15 000 лет назад. Тогда среднегодовые температуры были на 4°C ниже современных, льды покрывали четверть суши, а уровень Мирового океана был ниже на колоссальные 122 метра. Предыдущий тёплый период завершился примерно 116 000 лет назад, и в его разгар в некоторых регионах было на 2–4°C теплее, а моря стояли на 5,5–9 метров выше, чем сейчас. Именно за последние 50 000 лет произошли два крупных вымирания, уничтожившие целые группы наземных млекопитающих.
В поисках виновника: от теории к доказательствам
Что стояло за этими драматическими поворотами в истории климата и жизни? «Мы воочию видим свидетельства резких изменений среды в геологической летописи. Это факт, — говорит Роберт Брекенридж, ведущий автор исследования из Института арктических и альпийских исследований Университета Колорадо. — Но вопрос в том, что их вызывало?»
С 1980-х годов в научной среде циркулировала смелая гипотеза: виновниками могли быть катастрофические события в космосе, такие как гамма-всплески или взрывы сверхновых звёзд в относительной близости от Солнечной системы. Долгое время это оставалось лишь умозрительной теорией. Однако теперь, как сообщается в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, Брекенридж и его коллеги, возможно, нашли первые осязаемые доказательства. «Когда в будущем поблизости взорвётся сверхновая, её излучение может оказать колоссальное воздействие на человеческую цивилизацию, — предупреждает учёный. — Поэтому нам критически важно понять, какую конкретную роль подобные события играли в прошлом».
Обратите внимание: MIT: ядерная энергия является неотъемлемой частью будущего энергетики с низким содержанием углерода.
Механизм катастрофы: что происходит, когда взрывается звезда
Сверхновая — это финальный, ослепительно яркий акт жизни массивной звезды, в десятки раз превосходящей по массе наше Солнце. Исчерпав термоядерное топливо, звезда коллапсирует под собственной тяжестью, рождая нейтронную звезду или чёрную дыру, а сопровождающий этот процесс чудовищный взрыв выбрасывает в пространство вещество и потоки высокоэнергетического излучения, способные пронизать всю галактику.
Согласно экстремальным моделям, сверхновая, вспыхнувшая в пределах 30 световых лет от Земли, могла бы полностью сорвать нашу атмосферу, стерев с лица планеты всю жизнь. На расстоянии в несколько сотен световых лет разрушительный эффект был бы меньше, но всё равно катастрофическим: излучение могло бы существенно изменить химический состав атмосферы. Для проверки этой идеи Брекенридж использовал данные современных космических телескопов, наблюдавших недавние сверхновые. На их основе была создана модель, имитирующая влияние звёздного взрыва на земную атмосферу.
Расчёты показывают, что высокоэнергетические фотоны от сверхновой способны частично разрушить озоновый сод — наш главный щит от смертоносного ультрафиолета. Одновременно излучение расщепит молекулы метана в стратосфере, мощного парникового газа, удерживающего тепло. Совокупный результат — резкое глобальное похолодание и рост уровня ультрафиолетовой радиации на поверхности. По мнению Брекенриджа, такие изменения могли привести к избирательному вымиранию уязвимых видов и учащению масштабных лесных пожаров.
Летопись в древесине: деревья как детекторы космических катастроф
Поскольку мы не можем поймать «с поличным» луч от древней сверхновой, учёные обратились к природным архивам. Идеальным хранителем информации оказались годичные кольца деревьев. Каждый год дерево фиксирует в своих кольцах состав атмосферного углерода, включая радиоактивный изотоп углерод-14, концентрация которого напрямую зависит от интенсивности космического излучения. Проанализировав кольца за последние 15 000 лет, Брекенридж выявил 11 чётких пиков углерода-14. Каждый из этих пиков может быть отголоском события сверхновой, чьё излучение достигло Земли.
Чтобы укрепить эту гипотезу, необходимы дальнейшие исследования, в частности, сопоставление данных дендрохронологии (изучения годичных колец) с информацией из ледяных кернов Антарктиды и Гренландии. Уточнение этих корреляций повысит предсказательную силу модели, что особенно актуально в свете будущего красного сверхгиганта Бетельгейзе. Эта звезда, расположенная в 700 световых годах от нас, в любой момент (по астрономическим меркам — в течение следующих 100 000 лет) может завершить свою жизнь грандиозным взрывом сверхновой.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Согласно недавнему исследованию, близкие сверхновые могли оказать значительное влияние на климат Земли, «сдув» часть ее атмосферы.