Обстрел Земли сверхновыми ускорил эволюцию животных

Физики из России, США и Европы выяснили, что "обстрел" Земли сверхновыми примерно 3,2 и 8,7 миллиона лет назад должен был сбить "биочасы" животным, облучить их достаточно высокой дозой радиации и ускорить их эволюцию, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters.

"Меня поразило то, как сильно эти вспышки повлияли на жизнь Земли. Я ожидал, что планета не заметит этих сверхновых – они произошли довольно далеко, в 300 световых годах от нее. Оказалось, что космические лучи будут влиять на земную жизнь сильнее, чем мы считали ранее. Это конечно, заметно усилило частоту развития рака, но и к тому же ускорило накопление мутаций, а через них – и эволюцию", — заявил Адриан Мелотт (Adrian Melott) из университета Канзаса в Лоуренсе (США).

Мелотт и его коллеги, в том числе российский астрофизик Дмитрий Семикоз из НИЯУ МИФИ в Москве, пришли к такому выводу, просчитывая последствия от взрыва двух сверхновых в 300-600 световых годах от Земли. Их следы в виде атомов нестабильного железа-60, возникающего только внутри гибнущих звезд, были недавно найдены на дне океана и в породах лунного грунта, доставленных на Землю экспедициями "Аполлон".

Как объясняют ученые, последствия от взрыва сверхновой можно разделить на два блока – моментальные и долгоиграющие. В число первых попадает сама вспышка от взрыва в оптическом и рентгеновском диапазоне, и связанные с ними феномены – разрушение озонового слоя, ожоги, изменение температур и прочие мгновенные эффекты.

На этом влияние сверхновой не заканчивается – ее останки продолжают вырабатывать большое количество заряженных частиц и атомов, разогнанных до околосветовых скоростей, на протяжении столетий и даже тысячелетий после завершения взрыва. Все эти следы сверхновой, как считает команда Мелотта, могли "бомбардировать" Землю через десятки тысяч после угасания вспышки.

Расчеты, проведенные авторами статьи, раскрыли достаточно необычную картину. Мгновенные эффекты от взрыва этих сверхновых оказались достаточно слабыми – они лишь сбили бы биочасы всем животным на несколько недель благодаря большому количеству синего света, вырабатываемого в ходе таких вспышек, и ослабили бы озоновый слой, но не вызвали бы массовых вымираний или эпидемий рака.

С другой стороны, долгоиграющие последствия будут менее заметными глазу, но более интересными и опасными для жизни. По словам ученых, близкая вспышка сверхновой примерно в 20 раз повысит частоту "бомбардировки" Земли мюонами и рядом других частиц, в результате чего радиационная нагрузка на живые организмы как минимум утроится.

Это относительно небольшая доза радиации, даже с учетом невозможности ее избежать, и повышенный фон не приведет к массовым вымираниям, а лишь к учащению случаев рака и ускорению эволюции на Земле за счет увеличения в частоте накопления мутаций в ДНК. Следы этого процесса, как считают Мелотт и его коллеги, можно найти в микро-вымирании, которое произошло примерно 2,59 миллиона лет назад, что соответствует тому временному окну, когда произошла одна из этих вспышек.

Как считает канзасский физик, это событие могло стать причиной появления человечества – по его мнению, резкая смена климата и появление саванн в Африке, которое произошло как раз в это время и которое предположительно связано с эволюцией рода Homo, могли быть связаны со сверхновыми. Конечно, признает ученый, эта идея нравится далеко не всем его коллегам, и ее еще предстоит доказать. Эту идею, по его словам, можно будет проверить, замеряя доли различных "космических" изотопов, таких как бериллий-10 и углерод-14, в породах того времени.