Ученые выяснили, с какого расстояния сверхновая убьет жизнь на Земле

Российские и зарубежные астрономы выяснили, что сверхновые, если они расположены на расстоянии в 50 световых лет от Земли, могут вызвать массовые вымирания животных,   говорится в статье в Astrophysical Journal.

"До недавнего времени наши коллеги считали, что "радиус поражения" сверхновых составляет около 25 световых лет. Мы считаем, что они не учли ряд факторов и что на самом деле он приближается к примерно 50 световым годам. Мы провели эти расчеты по той причине, что недавно выяснилось, что ближайшие к Земле останки сверхновых на самом деле расположены в два раза ближе, чем считалось ранее", — рассказывает Адриан Мелотт (Adrian Melott) из университета Канзаса в Лоуренсе (США).

В прошлом году астрономам удалось найти первые однозначные следы того, что около 2,6 и 8,7 миллиона лет назад поверхность Земли и других планет Солнечной системы бомбардировалась лучами относительно близких к нам сверхновых. Следы этих вспышек были найдены в космосе спутником ACE, на дне океанов Земли и даже в образцах пород, доставленных на Землю экспедициями программы "Аполлон". 

Изначально ученые считали, что взрывы звезд произошли на расстоянии в примерно 300-600 световых лет от Земли. Мелотт и его коллеги, в том числе российский астрофизик Дмитрий Семикоз из НИЯУ МИФИ в Москве, год назад просчитали их последствия для жизни на Земле. Они пришли к выводу, что эти всплески не могли уничтожить озоновый слой или всю атмосферу планеты, но заметно ускорили темпы эволюции и могли послужить толчком к рождению человечества.

В новой работе команда Мелотта была вынуждена пересмотреть прогнозы, так как выяснилось, что более ранняя сверхновая вспыхнула на расстоянии в 150, а не 300 световых лет в созвездии Тукана или Часов. Столь небольшая дистанция между умершей звездой и Землей заставила ученых задуматься о том, смогла ли бы она вызвать массовое вымирание животных. 

Используя компьютерную модель сверхновой второго типа, Мелотт и его коллеги вычислили ту долю ультрафиолета, обычного света и космических лучей высокой энергии, которая должна была достигнуть Земли, и проверили, смогли бы они "пробить" озоновый щит и нижние слои атмосферы планеты.

Как показали эти расчеты, сокращение расстояния между планетой и сверхновой всего в два раза должно было в сотни или десятки тысяч раз увеличить число космических лучей высокой энергии, достигающих нижних слоев атмосферы Земли, но почти не повлиять на то, как на нее воздействуют рентген и ультрафиолет. 

Подобная "бомбардировка" Земли тяжелыми частицами, по словам авторов статьи, должна была не просто увеличить скорость накопления мутаций в ДНК животных, но и вызвать микровымирания и массовые пожары из-за молний, которые рождают космические лучи, проникшие в нижние слои атмосферы. Плотность озонового слоя снизится на 25% на десятки тысяч лет, что близко к уровню уничтожения всей жизни на Земле (33%), но не достигает ее.

Следы подобных событий, как отмечают исследователи, уже были найдены в Африке в породах, сформировавшихся 2,1-2,6 миллиона лет назад. В это время большая часть лесов континента исчезла, в том числе и из-за массовых пожаров, а многие виды крупных животных исчезли или были заменены короткоживущими видами, менее подверженными раку и мутациям.

Необычно высокая сила действия космических лучей на атмосферу, как считает Мелотт, говорит о том, что "радиус поражения" сверхновых гораздо больше, чем было принято считать. По его мнению, вспышки сверхновых должны уничтожать жизнь в радиусе 50 световых лет, а не 10 или 25 световых лет, как было принято считать раньше. 

Как подчеркивают астрономы, взрывы сверхновых на подобных расстояниях Земле не грозят, однако это следует учитывать при дискуссиях о возможном влиянии подобных "умерших" звезд на эволюцию жизни на нашей планете и ее возможное исчезновение в прошлом.