• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Forskning ökar avståndet vid vilket supernova skulle utlösa massutdöende på jorden

    Kredit:NASA

    2016, forskare publicerade "slam dunk" bevis, baserad på järn-60 isotoper i forntida havsbotten, att supernovor slog mot jorden - en av dem för cirka 2,6 miljoner år sedan. University of Kansas forskare Adrian Melott, professor i fysik och astronomi, stödde dessa fynd i Natur med tillhörande brev, med titeln "Supernovor i grannskapet".

    Melott har följt upp sedan dessa fynd med en undersökning av supernovornas effekter på jordens biologi. I ny forskning att dyka upp i Astrofysisk tidskrift , KU-forskaren och kollegor hävdar att det uppskattade avståndet till supernovan som tros ha inträffat för ungefär 2,6 miljoner år sedan bör halveras.

    "Det finns ännu fler bevis på den där supernovan nu, "sa han." Tidskattningarna är fortfarande inte exakta, men det som förändrades för att få oss att skriva detta papper är avståndet. Vi gjorde den här beräkningen eftersom andra människor gjorde arbete som gjorde en reviderad avståndsuppskattning, som halverade avståndet. Men nu, vår uppskattning av avstånd är mer som 150 ljusår."

    En supernova som exploderar på en sådan räckvidd skulle förmodligen inte komma i kontakt med massutrotningar på jorden, sa Melott.

    "Folk uppskattade "dödzonen" för en supernova i en tidning 2003, och de kom upp med cirka 25 ljusår från jorden, "sa han." Nu tror vi att det kanske är lite större än så. De lämnade några effekter ute eller hade inte bra siffror, så nu tror vi att det kan vara lite större avstånd. Vi vet inte exakt, och naturligtvis skulle det inte vara ett hårt klippavstånd. Det skulle vara en gradvis förändring. Men vi tror något mer som 40 eller 50 ljusår. Så, en händelse på 150 ljusår borde ha vissa effekter här men inte utlösa en massutrotning. "

    Förutom avståndet, interstellära förhållanden vid tiden för en supernova skulle påverka dess dödlighet för biologin på jorden.

    "Kosmiska strålar gillar att resa längs magnetfältslinjer, " Sa Melott. "De gillar inte att skära över magnetfältslinjer eftersom de upplever krafter som hindrar dem från att göra det. Om det finns ett magnetfält, vi vet inte dess inriktning, så det kan antingen skapa en motorväg för kosmisk stråle, eller så kan det blockera dem. Det viktigaste intressanta fallet antog inte motorvägen. Det antog att mycket av magnetfältet sprängdes ut av en serie supernovor, som gjorde den lokala bubblan - och vi och de senaste supernovorna var inne. Detta är en svag, stört magnetfält. Den bästa analogin jag kan komma på är mer som terrängkörning."

    I så fall, författarna tror att kosmiska strålar från supernova vid 150 ljusår skulle ha trängt ner till jordens nedre atmosfär.

    "Det här är en mycket starkare sak, ", sa han. "De kosmiska strålarna från supernovan skulle komma ner i den lägre atmosfären - och ha en effekt på troposfären. Alla typer av elementarpartiklar tränger in från höjder på 45-10 miles, och många myoner kommer till marken. Effekten av myonerna är större – den är inte överväldigande, men tänk dig att varje organism på jorden får motsvarande flera datortomografi per år. CT-skanningar har en viss fara förknippad med dem. Din läkare skulle inte rekommendera en CT -skanning om du inte verkligen behövde det. "

    Melott sa att cancer och mutationer skulle vara de mest uppenbara konsekvenserna för jordens biologi av en supernovas kosmiska strålar. Med sina medförfattare— B.C. Thomas från Washburn University (2005 KU fysik doktorsexamen och nyligen vinnare av A. Roy Myers Excellence in Research Award), M. Kachelrieß från Institutt for fysikk i Norge, D.V. Semikoz från Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cite i Frankrike och National Research Nuclear University i Moskva, och A.C. Overholt (doktorand i fysik från KU 2013) vid MidAmerica Nazarene University – Melott tittade på fossilregistret i Afrika, den mest geografiskt stabila kontinenten på jorden under Pleistocen, när en supernova sannolikt har inträffat.

    "Det finns ingen massutrotning, men det pågår typ mycket utrotning vid den tiden och artomsättning, " sa han. "Det är inte riktigt allvarligt nog att kalla det en massutrotning. Det finns en effekt möjligen kopplad till supernovan. Det är svårare att säga eftersom det finns många konkurrerande effekter. Även i Afrika har du klimatförändringar, och du vet inte om klimatförändringarna orsakar de effekter du ser eller om en supernova har något med klimatförändringen att göra."

    Förutom kosmiska strålar, teamet fann att en supernova skulle ha fått blått ljus att lysa på himlen på natten i ungefär en månad.

    "Det har visat sig vara en ganska dålig sak för nästan alla levande organismer, " sade Melott. "Det kastar av sig sömn och förstör din melatoninproduktion. Jag skulle aldrig vilja ha en blå LED-väckarklocka i mitt sovrum, till exempel. Blå LED-gatlyktor har visat sig ha dåliga effekter på djur, orsakar beteendeförändringar. Men denna effekt skulle bara vara en månad eller så. Jag tror att du aldrig skulle se bevis i fossilregistret."

    Atmosfärisk jonisering skulle ha varit en allvarligare effekt från en supernova, enligt KU-forskaren.

    "Atmosfärisk jonisering kan hjälpa blixten att komma igång, "Sade Melott." När en kosmisk stråle kommer ner, den gör en väg genom atmosfären, där det slår ut elektroner ur atomer, och det gör en väg för blixten att komma igång. Vi förväntar oss att se en stor ökning med blixtar från moln till mark. Det skulle vara bra för vissa organismer och dåligt för andra. Blixtar är den främsta orsaken till skogsbränder förutom människor. Så, vi förväntar oss en hel del fler skogsbränder, och det kan förändra ekologin i olika regioner, till exempel förlust av trädtäckning i nordöstra Afrika, som till och med kan ha något att göra med mänsklig utveckling. The Great Plains har nyligen till stor del hållits grästäckt av ett gäng skogsbränder. En stor blixtökning skulle också innebära en stor ökning av nitrat som kommer ut ur regnet, och det skulle fungera som gödsel."

    Verkligen, Melott sa för 2,6 miljoner år sedan att det i Afrika skedde en förlust av trädtäcke och ökad gräsmark, möjligen hänförlig till blixtdrivna skogsbränder.

    "Vi tror att det är möjligt att de kosmiska strålarna kan ha haft något att göra med det, " han sa.

    Melott tillade att han ofta frågas av människor om de borde frukta en supernova som exploderar nära jorden idag.

    "Jag säger till dem att de borde oroa sig för global uppvärmning och kärnvapenkrig, inte det här, " sade han. "Det finns inget nära nog för att orsaka den här typen av händelser inom en mycket nära framtid."

    Den närmast potentiella supernovan är Betelgeuse, cirka 600 ljusår bort, enligt Melott.

    "Det är mycket längre bort än det här vi har pratat om, " sa han. "Det är tillräckligt nära för att vara spektakulärt i den meningen att det skulle vara ljust och du skulle se det på dagtid, men det skulle inte bli några skadliga effekter."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com