Главная Статьи Роль сверхновых в развитии жизни

Роль сверхновых в развитии жизни

Звездное скопление M45, содержащее много старых звезд и сверхновых (ras.org.uk)
Звездное скопление M45, содержащее много старых звезд и сверхновых (ras.org.uk)

Исследование, проведенное датским физиком Генрихом Свенсмарком указывает на то, что взрывы массивных звезд недалеко от Солнечной системы имели большое влияние на развитие жизни на нашей планете. Когда особенно тяжелые звезды расходуют весь свой запас топлива и достигают конца своей жизни как звезды вообще или как нормальной, не нейтронной, звезды, они взрываются сверхновыми. Эти взрывы, продолжающиеся небольшое время, могут быть ярче, чем вся остальная галактика, содержащая миллиарды звезд. Но основной результат взрыва для Вселенной (если только из звезды не образуется черная дыра) – потоки высокоэнергетических заряженных частиц, космические лучи. Если взрыв сверхновой происходит в ближайшем галактическом окружении Земли, эти космические лучи могут оказывать прямое воздействие на атмосферу нашей планеты.

Свенсмарк изучил астрономические и геологические данные за последние 500 миллионов лет для того, чтобы оценить вероятную близость Солнца к взрывам сверхновых в ходе его движения через галактику. Наибольший интерес при этом представляют проходы Солнечной системы через спиральные рукава Млечного пути, регионы наиболее активного звездообразования в нашей галактике. Скопления молодых звезд, образующиеся там и быстро распадающиеся, имеют большое разнообразие размеров и возрастов звезд, так что в них намного больше вероятность встретить сверхновую, в том числе довольно молодую. Используя теории поведения звездных скоплений, Свенсмарк смог оценить изменение числа сверхновых, взрывавшихся около Солнечной системы в единицу времени.

Сверхновая SN 1994D (wikipedia.org)
Сверхновая SN 1994D (wikipedia.org)
Сравнив полученные результаты с геологическими данными, он обнаружил, что близкие сверхновые оказали огромное влияние на формирование условий на Земле – тех условий, в которых развивалась жизнь. Всегда, когда Солнечная система проходила через регион активного звездообразования, а значит и повышенной концентрации сверхновых, жизнь начинала развиваться активнее. Свенсмарк так описывает результат в своей статье в Заметках королевского астрономического общества: «Биосфера, похоже,  чем-то отражает происходящее на небе, а развитие жизни отражает развитие галактики».

В его работе развитие жизни, ее разнообразие, очень хорошо описывается всего двумя факторами: тектонической активностью, связанной с уровнем мирового океана, и частотой взрывов сверхновых. Для этого Свенмарк изучил наилучшие окаменелости, отражающие разнообразие форм жизни на планете. В основном это морские образцы, содержащие множество видов, даже потомки которых сейчас не существуют.

Как оказалось, формы жизни были наиболее разнообразны, когда континенты раздвигались, а уровень моря был высок. Когда 250 миллионов лет назад континенты соединились, образовав Пангею, а уровень мирового океана понизился, жизнь стала менее разнообразной. Если эти колебания исключить из общих колебаний числа видов на Земле, то оставшиеся изменения оказываются связанными с числом взрывов сверхновых, причем чем их больше, тем больше и число видов на Земле. Объяснение, которое предлагает Свенсмарк, заключается в охлаждении Земли, связанном с взрывами сверхновых. Оно позволило жизни активнее занять умеренные широты. Вместе с тем, изменения оживляли экосистему, не давая ей развиваться постоянно в одном и том же направлении.

Свенсмарк также отметил, что большая часть выделяемых человеком геологических периодов связана с изменением числа сверхновых – началом его падения или увеличения. Активность развития жизни, может отслеживаться по количеству углекислого газа в атмосфере в разные эпохи. Эти сведения легко извлекаются из отложений. С увеличением активности взрывов сверхновых, количество углекислого газа падало, что указывает на его активное потребление микробной и растительной жизнью в океанах, а значит, на увеличение биомассы и, скорее всего, на увеличение ее разнообразия. Это предположение подтверждается наблюдением за привередливостью микробов и растений: они не любят тяжелый углекислый газ, содержащий углерод-13. В результате океаны времен процветаний жизни были обогащены именно таким углекислым газом. Здесь опять наблюдается корреляция с увеличением числа сверхновых. Объяснением здесь может быть увеличение количества пищи. Фосфор и азот, особенно важные для микробов и растений, лучше перерабатываются в прохладных условиях, активнее попадая в океан.

Крабовидная туманность - остатки сверхновой SN 1054 (wikipedia.org)
Крабовидная туманность - остатки сверхновой SN 1054 (wikipedia.org)

Хотя это исследование выдвигает удивительную гипотезу о том, что взрывы сверхновых полезны для жизни, а не губительны, они могут быть опасны. И дело здесь не в том, что слишком близкая сверхновая может просто сдуть с планеты жизнь. Слишком большое количество сверхновых на подходящем расстоянии может привести к длительному охлаждению климата – ледниковому периоду. Это может объяснить резкие падения уровня мирового океана на 25 метров, наблюдаемые при геологических исследованиях. Сверхновые могут создать короткие ледниковый период, которого иначе не должно было случиться. В результате большие массы воды замерзли и уровень моря упал, а это нежелательно для жизни.

Собранные Свенсмарком данные поддерживают еще одну гипотезу – о связи на большом интервале времени между космическими лучами и климатом, так как климатические изменения могут определяться по разнообразию жизни. Учитывая современные данные о влиянии солнечного ветра на космические лучи и о колебании температуры на Земле, можно заключить, что охлаждение или потепление, связанные с космическими лучами, были намного интенсивнее, чем ожидалось. А изменения в интенсивности космических лучей в первую очередь связана с теми же сверхновыми.


Читайте также в статьях:
Случайно замеченный взрыв сверхновой редкого типа открывает природу ее рождения.Рождение сверхновой и исчезновение звезды
Случайно замеченный взрыв сверхновой редкого типа открывает природу ее рождения.

Предложена модель происходящего внутри звезды при взрыве сверхновой.Момент смерти
Предложена модель происходящего внутри звезды при взрыве сверхновой.

Небольшое число своеобразных сверхновых могут оказаться полезными при изучении темной энергии.Странные сверхновые
Небольшое число своеобразных сверхновых могут оказаться полезными при изучении темной...

Читайте также в новостях:
30-03-2012
Данные телескопа Чандра говорят о том, что в остатках сверхновой слои химических элементов не совпадают с теми, что были в звезде.
11-12-2011
Взрыв сверхновой оставил в космосе красное пылевое облако.
25-11-2011
Всего через 14 дней после взрыв звезды в галактике M51 она была заснята.

 

У нас на сайте
Книги о космосе
собраны в одном месте

 

У нас на сайте, в разделе Разное речь идёт на все темы и обо всём на свете, которые могут заинтересовать любого пользователя интернет.

Текст перед ссылками: Формула мебели Пермь каталог товаров и цены 2017. В Перми каталог с ценами много мебели. Разделитель ссылок: Светильниками настенными kolarz. Люстры и светильники kolarz. Разделитель ссылок: Free display mockup. Display mockup free. Разделитель ссылок: пластиковые окна цена далее Текст после ссылок: