Promieniowanie UV pobliskiej supernowej może prowadzić do zmian w życiu na Ziemi.
Dwie najbliższe supernowe, które eksplodowały około 2,5 i 8 milionów lat temu, mogły doprowadzić do dramatycznego wyczerpania warstwy ozonowej Ziemi, co spowodowało wiele konsekwencji dla życia.
W szczególności 2,5 miliona lat temu Ziemia zmieniła się dramatycznie. Zakończył się pliocen (epoka gorąca i łagodna) i rozpoczął się plejstocen (epoka lodowcowa). Naturalne zmiany w orbicie ziemskiej i wahaniach prawdopodobnie tłumaczyły zmiany klimatyczne, ale zdarzenie supernowej mogłoby zapewnić wgląd w dywersyfikację życia w tej epoce.
Uważa się, że supernowa eksplodowała w odległości 163–326 lat świetlnych od Ziemi. Aby zrozumieć skalę, najbliższa gwiazda Proxima Centauri jest oddalona o 4,2 lat świetlnych.
Konsekwencje dla Ziemi
Supernowe są zdolne do sterylizacji wszelkich pobliskich zaludnionych obiektów znajdujących się wzdłuż ścieżki ich szkodliwego promieniowania jonizującego. Czy pobliskie supernowe mogą uszkodzić biologię lądową? Aby to zrozumieć, naukowcy z Uniwersytetu Kansas modelowali efekty biologiczne na powierzchni Ziemi, na podstawie dowodów z pobliskich supernowych 2500 i 8 milionów lat temu. Patrząc na skamieliny z wiekiem 2,5 miliona lat temu, można zauważyć dramatyczną zmianę, jak w przypadku pokrycia terenu. Widać to szczególnie wyraźnie w Afryce, gdzie lasy zostały zastąpione łąkami i pastwiskami. W tym czasie zapisy pokazują zwiększone globalne stężenie żelaza-60 - radioaktywnego izotopu, który tworzy się w okresie supernowej.
Globalnie uśredniona zmiana gęstości ozonu jako różnica procentowa 100, 300 i 1000 lat po pobliskiej eksplozji supernowej
Analiza wykazała, że eksplozje wpływają na biologię. Na przykład nastąpiła zmiana liczby gatunków na granicy rozważanych epok. Nie odnotowano poważnych wymierań masowych, ale zaobserwowano wyższe wskaźniki wymierania jako całości.
Nie do końca śmiertelne
Jak supernowa wpływa na Ziemię? Odpowiedź leży w atmosferze. Warstwa ozonowa chroni całą biologię przed szkodliwym, genetycznie zmieniającym się promieniowaniem UV. Wykorzystując globalne modele klimatyczne, ostatnie analizy chemii atmosferycznej i transferu promieniowania pokazały, jak przepływ promieni kosmicznych z supernowych zmieni atmosferę ziemską, a mianowicie warstwę ozonową.
Ważne jest, aby pamiętać, że promienie kosmiczne z supernowych nie zniszczą wszystkiego na swojej drodze. Środek międzygalaktyczny działa jak sito, spowalniając jego postęp przez setki tysięcy lat. Cząstki wyższej energii dostaną się do naszej atmosfery i będą miały kontakt z atmosferą. Model wykazał zubożenie warstwy ozonowej w odstępach 100, 300 i 1000 lat po tym, jak początkowe cząstki wniknęły w warstwę atmosferyczną. Co ciekawe, szczyt wyczerpania (26%) przypadł na 300-latka.
Jedna z ostatnich supernowych, która eksplodowała w Drodze Mlecznej. Jest to pozostałość supernowej Kasjopei, która eksplodowała ponad 300 lat temu w odległości 11 000 lat świetlnych.
Mieszane efekty
Zmniejszenie poziomu ozonu może być problemem dla życia ziemskiego. Naukowcy przebadali kilka możliwych skutków szkodliwych biologicznie (rak skóry, zaćma, zahamowanie fotosyntezy, uszkodzenie roślin) na różnych szerokościach geograficznych z powodu wzrostu promieni UV. Analiza wykazała zwiększone uszkodzenie we wszystkich kierunkach, rosnące wraz z szerokością geograficzną. Ale efekty nie są jednakowo szkodliwe dla wszystkich organizmów. Na przykład niewielkie zmiany dotknęły planktonu. Wyniki wskazują również na zwiększone ryzyko poparzenia słonecznego i raka skóry wśród ludzi. Dlatego supernowe nie powodują masowego wymierania, ale działają na bardziej subtelnej płaszczyźnie, aktywując łańcuch zmian.
