Радиацията от експлодираща звезда повлияла еволюцията на Земята

Ако една звезда избухне в космоса и никой не е там, за да я види, ще окаже ли това влияние върху еволюцията на Земята?

Отговорът може би е „да“, особено ако сте микроб, тихо живеещ в езерото Танганайка в източноафриканските планински райони.

Ново изследване установява, че експлозия в разнообразието на вируси преди 2,5 милиона години в езерото Танганайка съвпада с облъчването на Земята с космически лъчи от древна супернова. Според екип, ръководен от астрофизика Кейтлин Ноджири от Калифорнийския университет в Санта Круз, това може да предполага връзка между тези явления.

„Изключително вълнуващо е да открием начини, по които толкова далечни събития могат да окажат влияние върху живота на Земята или върху нейната обитаемост“, споделя Ноджири.

Счита се, че радиацията е един от факторите, способстващи за еволюцията на Земята – хаотична сила, която подтиква клетките да мутират, с положителни, отрицателни или неутрални последствия. Макар че еволюцията би протекла и без радиация, тя може да играе роля в насочването на промените.

Слънчевата система се намира в космическа област, известна като Локалния мехур – регион, относително беден на звезди. Астрономите смятат, че този мехур е оформен от поредица от експлозии на супернови преди милиони години. Тъй като близките супернови могат да увеличат нивата на радиация на Земята многократно, е логично да се изследва възможността тази радиация да е повлияла на живота на повърхността.

Работата на Ноджири и нейния екип включва анализ на проби от дълбоководни седименти, които съдържат записи за геоложки отлагания от милиони години. Те са изследвали радиоактивния изотоп на желязото – желязо-60, което се формира при експлозии на супернови и пада на Земята в по-големи количества, когато преминаваме през остатъчни облаци от тези събития.

През 2016 г. екип от физици публикува изследване, в което идентифицира две повишени концентрации на желязо-60 в морските седименти. Благодарение на известния му период на полуразпад тези пикове могат да бъдат датирани с висока точност – единият е преди 6,5–8,7 милиона години, а другият – преди 1,5–3,2 милиона години.

Екипът на Ноджири искаше да свърже тези пикове със специфични събития, затова те „пренавиха“ движенията на обектите в местния космос. Резултатите им показват, че по-ранният пик на желязо-60 се е случил, когато Земята е навлязла в Локалния мехур, преминавайки през границата му, наситена с този изотоп от предишни експлозии на супернови.

По-късният пик, според тях, е резултат от близка експлозия на супернова преди 2–3 милиона години, вероятно от групата млади звезди Скорпиус-Кентавър, разположена на около 460 светлинни години, или от групата Тукана-Хорологиум, намираща се на 230 светлинни години.

Остатък от супернова и свързани със събитието „избягали“ звезди в Скорпиус-Кентавър – една от които е пулсар, остатък от колапсирала звезда след супернова – сочат, че именно тази група е най-вероятният източник на експлозията. Всъщност изследване от 2019 г. вече свърза пика на желязо-60 именно с това събитие.

Екипът проведе симулации, за да разбере как тази експлозия би повлияла на Земята – освен засиления пик на желязо-60. Те установиха, че планетата ни е била подложена на мощна космическа радиация за около 100 000 години след суперновата.

Ако експлозията е била в Скорпиус-Кентавър, дозата е могла да бъде допълнителни 30 милигрея годишно през първите 10 000 години; за Тукана-Хорологиум – 100 милигрея. Във всеки случай ефектите са били осезаеми. Изследване от 2016 г., проведено в Индия, предполага, че прагът на радиация за увреждане на ДНК може да бъде около 5 милигрея годишно.

Макар че няма пряка връзка между тези събития, изследване от миналата година установи рязко нарастване на разнообразието на вируси, инфектиращи рибите в езерото Танганайка преди 2–3 милиона години.

„Не можем да кажем със сигурност, че двете събития са свързани, но те се случват в сходен времеви диапазон“, коментира Ноджири. „Смятахме, че е интересно да отбележим увеличеното разнообразие на вирусите.“

Най-малкото това изследване предполага възможна връзка между катаклизми в космоса и хода на еволюцията на Земята. Може да мислим, че съществуваме в изолирана „мехурчеста“ среда, но в действителност всичко във Вселената влияе на всичко останало. Или, както Карл Сейгън някога каза: „Всички сме направени от звезден прах.“

Може би е време да се замислим над това по-често.

Изследването на екипа е публикувано в The Astrophysical Journal Letters.