Massiva explosioner av energi som sker tusentals ljusår från jorden kan ha lämnat spår i vår planets biologi och geologi, enligt ny forskning från University of Colorado Boulder geoforskare Robert Brakenridge.

Studien, publiceras denna månad i International Journal of Astrobiology , undersöker effekterna av supernovor, några av de mest våldsamma händelserna i det kända universum. På bara några månader, ett enda av dessa utbrott kan frigöra lika mycket energi som solen gör under hela sin livstid. De är också ljusa - riktigt ljusa.

"Vi ser supernovor i andra galaxer hela tiden, sa Brakenridge, en senior forskarassistent vid Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) vid CU Boulder. "Genom ett teleskop, en galax är en liten dimmig plats. Sedan, helt plötsligt, en stjärna dyker upp och kan vara lika ljus som resten av galaxen."

En mycket närliggande supernova kan vara kapabel att utplåna den mänskliga civilisationen från jordens yta. Men även från längre bort, dessa explosioner kan fortfarande ta hårt, Brakenridge sa, badar vår planet i farlig strålning och skadar dess skyddande ozonskikt.

För att studera de möjliga effekterna, Brakenridge sökte igenom planetens trädringregister efter fingeravtrycken från dessa avlägsna, kosmiska explosioner. Hans fynd tyder på att relativt nära supernovor teoretiskt sett kunde ha utlöst minst fyra störningar av jordens klimat under de senaste 40, 000 år.

Resultaten är långt ifrån avgörande, men de ger lockande tips om att, när det gäller stabiliteten i livet på jorden, det som händer i rymden stannar inte alltid i rymden.

"Det här är extrema händelser, och deras potentiella effekter verkar matcha trädringar, " sa Brakenridge.

Radiokolspikar

Hans forskning hänger på fallet med en nyfiken atom. Brakenridge förklarade att kol-14, även känd som radiokol, är en kolisotop som endast förekommer i små mängder på jorden. Det är inte härifrån, antingen. Radiokol bildas när kosmiska strålar från rymden bombarderar vår planets atmosfär på en nästan konstant basis.

"Det finns i allmänhet en stadig mängd år efter år, ", sa Brakenridge. "Träd tar upp koldioxid och en del av det kolet kommer att vara radiokol."

Ibland, dock, mängden radiokol som träd tar upp är inte konstant. Forskare har upptäckt en handfull fall där koncentrationen av denna isotop inuti trädringar ökar - plötsligt och utan någon uppenbar jordisk anledning. Många forskare har antagit att dessa flera år långa toppar kan bero på solflammor eller enorma utstötningar av energi från solens yta.

Brakenridge och en handfull andra forskare har haft koll på händelser mycket längre hemifrån.

"Vi ser jordiska händelser som ber om en förklaring, ", sa Brakenridge. "Det finns egentligen bara två möjligheter:en solfloss eller en supernova. Jag tror att supernovahypotesen har avfärdats för snabbt."

Akta dig Betelgeuse

Han noterade att forskare har spelat in supernovor i andra galaxer som har producerat en otrolig mängd gammastrålning - samma typ av strålning som kan utlösa bildandet av radiokolatomer på jorden. Även om dessa isotoper inte är farliga på egen hand, en topp i deras nivåer kan indikera att energi från en avlägsen supernova har färdats hundratals till tusentals ljusår till vår planet.

För att testa hypotesen, Brakenridge vände sig till det förflutna. Han sammanställde en lista över supernovor som inträffat relativt nära jorden under de senaste 40, 000 år. Forskare kan studera dessa händelser genom att observera nebulosorna de lämnade efter sig. Han jämförde sedan de uppskattade åldrarna för dessa galaktiska fyrverkerier med trädringens rekord på marken.

Han fann att av de åtta närmast studerade supernovorna, allt verkade förknippas med oförklarliga toppar i radiokolregistret på jorden. Han anser fyra av dessa vara särskilt lovande kandidater. Ta fallet med en före detta stjärna i konstellationen Vela. Denna himlakropp, som en gång satt cirka 815 ljusår från jorden, gick supernova ungefär 13, 000 år sedan. Inte långt efter det, Nivåerna av radiokolväten ökade med nästan 3 % på jorden – en svindlande ökning.

Fynden är inte i närheten av en rykande pistol, eller stjärna, I detta fall. Forskare har fortfarande problem med att dejta förbi supernovor, vilket gör tidpunkten för Vela-explosionen osäker med ett möjligt fel på så mycket som 1, 500 år. Det är inte heller klart vad effekterna av en sådan störning kan ha varit för växter och djur på jorden vid den tiden. Men Brakenridge anser att frågan är värd mycket mer forskning.

"Det som håller mig igång är när jag tittar på markregistret och jag säger, 'Min Gud, de förutsagda och modellerade effekterna verkar finnas där."

Han hoppas att mänskligheten inte kommer att behöva se dessa effekter för sig själv när som helst snart. Vissa astronomer tror att de har plockat upp tecken på att Betelgeuse, en röd jättestjärna i stjärnbilden Orion, kan vara på gränsen till att kollapsa och bli supernova. Och det är bara 642,5 ljusår från jorden, mycket närmare än Vela.

"Vi kan hoppas att det inte är vad som är på väg att hända för Betelgeuse är verkligen nära, " sa han.