Дослідження: Вибух наднової небезпечний для всього живого в радіусі 50 світлових років

Якщо б людина могла подивитися на небо близько 2 мільйонів років тому, то він став би свідком фантастичного видовища – неймовірною красою загибелі зірки. Вчені вже довго сперечаються на тему того, наскільки близько повинна розташовуватися наднова, щоб мати можливість чинити вплив на життя на Землі. Згідно з останніми дослідженнями фізиків, хоч у вищеописаному випадку наднова і не викликала б масового вимирання всього живого на нашій планеті, все-таки для наявної на ній життя настали б «веселі дні».

У рамках нового дослідження вчені вирішили уточнити дистанцію, на якій наднова буде представляти загрозу для життя на Землі. Раніше вважалося, що зоною ризику є радіус приблизно в 25 світлових років. Однак згідно з новими даними, масове вимирання життя може бути запущено з-за вибуху наднової, що знаходиться в радіусі 50 світлових років.

В 2016 році вчені оголосили про відкриття в земних океанських глибинах, а також в місячному грунті слідів відкладень ізотопу заліза-60, що підтверджує припущення про те, що наднові осявали наше небо у проміжку між 3,2 1,7 мільйона років тому. Приблизні розрахунки показують, що найближча до нас наднова знаходилася приблизно в 100 парсеків, або близько 300 світлових років. При такій відстані на нашому небі вона виглядала б так само яскраво, як наш Місяць. Однак пізніший розрахунок відстані до наднової скоротив цю дистанцію майже в половину, до 60 парсеків, або 195 світлових років.

У зв'язку з цим дослідник Адріан Мелотт з Канзаського університету (США) вирішив з'ясувати, чим же для життя на Землі могло обернутися таке небезпечне сусідство.

«Дані приблизні, тому говорити точно не представляється можливим, проте написати цю роботу змусило нас змінилося в рамках попередніх досліджень відстань. Саме скоротилося майже наполовину дистанція спонукала нас ще раз звернутися до розрахунків», — повідомляє Мелотт.

Народження наднових відбувається, коли у масивних зірок закінчується паливо для підтримки термоядерної реакції. У результаті зірка колапсує, і ця подія супроводжується потужним викидом енергії, що створює хвилю випромінювання, выбрасываемую з величезною швидкістю в міжзоряний космос. На щастя, космос величезний. Тому наша Сонячна система рідко зустрічалася з такими зоряними катаклізмами. В іншому випадку подібний рівень випромінювання і нескінченний дощ з високонаснажених радіоактивних частинок поклали б кінець усього живого на нашій планеті.

Радіус небезпеки

Мелотт і його команда дослідників проаналізувала те, наскільки далеко від наднової повинна розташовуватися наша планета, щоб її біосфера все ще залишалася в так званій «зоні ураження». І результати нового дослідження, слід визнати, не дуже добрі.

«Остання велика робота, в якій розповідалося про «зону ураження» наднових була опублікована в 2003 році. Тоді вчені прийшли до висновків, що радіус небезпеки становить близько 25 років», — говорить Мелотт.

«Ми ж вважаємо, що це відстань трохи більше. У попередніх дослідженнях не враховувалося кілька факторів, тому цифри виявилися не дуже точними. Тому ми думаємо, що радіус ураження буде приблизно в два рази вище».

Враховуючи наростаючий характер впливу вбивчого випромінювання і, як наслідок, збільшується обсяг пов'язаних з цим можливих смертей, Мелотт і його колеги прийшли до висновку, що більш ймовірними показниками дистанції зони поразки від 40 до 50 світлових років.

На щастя, навіть незважаючи на скоротилася дистанцію до найближчої наднової, що спалахнула близько 2,6 мільйона років тому, цього виявилося недостатнім, щоб стерилізувати нашу планету або призвести до масових вымираниям. Про це розповіли вченим виявлені скам'янілості. Колеги Мелотта провели розкопки стародавнього африканського грунту і з'ясували, що стан справ на планеті під час наднової залишалося відносно безпечним. Знахідки не показали наявності якого-небудь переконливого доказу масового вимирання.

«На той момент ніякого масового вимирання всього живого не було. Проте спостерігалося вимирання певних видів, а також їх видозміна», — говорить Мелотт.

Який відсоток з цих смертей пов'язаний з мінливим кліматом, а який із-за підвищення інтенсивності космічного випромінювання – сказати складно.

Отже, у нас «під боком», трохи менше ніж в 200 світлових роках, кілька мільйонів років назад вибухнула наднова, яка, на щастя, не викликала ніяких тотальних наслідків для життя на нашій планеті. Щоб краще зрозуміти механізм і результати впливу вибуху зірки, дослідники розглянули особливості, згідно з якими могла поширюватися створена нею смертоносна хвиля частинок і випромінювання.

І виявляється, наслідки могли бути набагато серйозніше, ніж ми могли б собі припустити. Могло статися все що завгодно, починаючи від простого шквалу гамма-променів і нейтронів, що бомбардують Землю зі швидкістю світла, – все залежить від того, наскільки потужними були на той момент магнітні поля нашої планети.

«Навіть якщо на той момент у Землі і було магнітне поле, то ми не знаємо його направлення, тому воно могло або повністю блокувати ці промені, або було у планети, що називається, просто для галочки і відкривало для них безперешкодну дорогу до поверхні», —каже Мелотт.

Вчені у своїй роботі також висувають припущення, згідно з яким завивши наднової міг створити розширюється «міхур» силових полів. З їх розширенням під їх вплив могла потрапити і Земля. В результаті цього в магнітосфері Землі міг твориться справжній хаос.

До масового вимирання це, найімовірніше, не призвело б, але видовище було б все одно вражаючим. Частки випромінювання втікали б про атмосферу планети. Все це супроводжувалося появою тьмяного вдень, але чітко видимого вночі світіння, яке теоретично могло б вплинути на цикли сну деяких тварин, що ведуть денний спосіб життя.

Елементарні частинки змогли б проникнути далі, аж до тропосфери, а в деяких випадках і до поверхні планети, що для живих істот було б еквівалентно отриманню дози випромінювання, що дорівнює парі-трійці процедур комп'ютерної томографії. Не надто смертельно, але деяке число живих істот могло обзавестися в результаті цього злоякісними пухлинами в їх організмах.

Нарешті, як відомо, каскади взаємодії елементарних частинок здатні створити умови, при яких починають генеруватися блискавки. Це, в свою чергу, могло б підвищити кількість гроз і — як наслідок – кількість пожеж.

На даний момент робота вчених з Канзаського університету очікує критичного огляду на сайті arXiv.org а потім буде опублікована в науковому журналі Astrophysical Journal.

Найближчою до нас зорею, яка незабаром може стати наднової, є червоний сверхгигант Бетельгейзе, розташований приблизно в 650 світлових роках від нас. Потрібно сповіщати людей про те, що пора копати підземні бункери?

«Я б краще попередив їх про те, що пора турбуватися про наслідки глобального потепління і можливості початку термоядерної війни», — підсумував Мелотт.