Ученые смоделировали взрыв сверхновой рядом с солнечной системой

Атмосфера Земли уже миллиарды лет обеспечивает защиту жизни, создавая условия для эволюции сложных организмов. Одну из ключевых ролей в этой защите играет озоновый слой, который блокирует 99% ультрафиолетового излучения Солнца, а также магнитосфера Земли.

Однако что произойдет, если вблизи Земли взорвется сверхновая звезда?

Каждые миллион лет в радиусе 100 парсеков (326 световых лет) от Земли происходит взрыв массивной звезды. Об этом свидетельствует наличие в нашей Солнечной системе огромного пространства, называемого Локальным пузырем, где плотность водорода значительно ниже. Этот пузырь был образован серией взрывов сверхновых за последние 10-20 миллионов лет.

Вселенная таит в себе опасности, способные повлиять на саму жизнь на Земле. Взрывы сверхновых, эти грандиозные космические катаклизмы, представляют собой угрозу, с которой нельзя не считаться, особенно если они происходят в относительной близости от нашей планеты.

Ученые выдвигают гипотезы, что подобные события могли стать причиной массовых вымираний на Земле в прошлом или, по крайней мере, частичных вымираний различных видов. Взрывы сверхновых высвобождают мощные потоки гамма-излучения и космических лучей, которые обладают разрушительным воздействием на озоновый слой нашей планеты. Нарушение целостности этого защитного экрана приводит к тому, что смертоносное ультрафиолетовое излучение беспрепятственно достигает поверхности Земли.

Но это не единственная угроза, исходящая от сверхновых. Их взрывы способствуют увеличению концентрации аэрозольных частиц в атмосфере, что, в свою очередь, ведет к усилению облачного покрова и глобальному похолоданию. Подобные изменения климата могут оказаться катастрофическими для многих форм жизни, привыкших к определенным условиям существования.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications Earth and Environment, изучает влияние взрывов сверхновых на Землю. Ведущий автор исследования Теодорос Христудиас из Центра исследований климата и атмосферы Кипрского института утверждает, что озоновый слой Земли гораздо более устойчив, чем считалось ранее, и способен эффективно защищать биосферу даже от взрывов сверхновых в пределах 100 парсеков.

Локальный пузырь, образованный межзвездным газом с пониженной плотностью, в котором находится наша Солнечная система, является лишь верхушкой айсберга в цепочке доказательств существования сверхновых с коллапсом ядра (SNe) в относительной близости от Земли в последние несколько миллионов лет.

Океанские отложения хранят в себе уникальные следы прошлых космических катаклизмов. В их толще обнаружен радиоактивный изотоп железа-60 (60Fe) с периодом полураспада 2,6 миллиона лет. Этот элемент выбрасывается сверхновыми в окружающее пространство при взрыве, что служит неопровержимым свидетельством того, что примерно 2 миллиона лет назад в нашей космической окрестности произошел взрыв сверхновой.

Однако это не единственный случай, запечатленный в геологических слоях. Присутствие железа-60 указывает на еще один взрыв сверхновой, имевший место около 8 миллионов лет назад. Эти открытия демонстрируют, что наша Солнечная система на протяжении своей истории неоднократно подвергалась воздействию мощных космических катаклизмов.

В стремлении разгадать тайны Вселенной и оценить потенциальные угрозы для нашей планеты ученые провели масштабное исследование, посвященное влиянию взрывов сверхновых на атмосферу Земли. Используя передовую модель атмосферной химии и динамики EMAC , исследователи смоделировали воздействие этих грандиозных космических катаклизмов.

В ходе исследования был рассмотрен сценарий, при котором взрыв сверхновой произошел бы на расстоянии 100 парсеков от Земли. Согласно результатам моделирования, такое событие увеличило бы интенсивность галактических космических лучей в 100 раз. Однако, несмотря на столь мощное воздействие, максимальное глобальное уменьшение озонового слоя составило бы около 10%, что сопоставимо с современными уровнями загрязнения атмосферы.

Более того, даже в древние времена, когда содержание кислорода в атмосфере было значительно ниже, подобные взрывы не оказывали существенного влияния на биосферу. Озоновый слой, хотя и подвергался разрушению, все же оставался достаточно эффективным для защиты жизни на Земле.

Кроме того, исследование показало, что возможное глобальное похолодание, вызванное увеличением облачности, не достигало бы опасных уровней и было бы сопоставимо с контрастом между доиндустриальной и современной загрязненной атмосферой.

Таким образом, проведенное исследование демонстрирует, что взрывы сверхновых, происходящие в пределах 100 парсеков от Земли, не представляют серьезной угрозы для биосферы нашей планеты благодаря устойчивой атмосфере и магнитосфере. Эти природные щиты, сформировавшиеся за миллиарды лет эволюции, позволяют жизни на Земле развиваться и процветать, невзирая на грандиозные катаклизмы, происходящие в космосе.