В девонском вымирании обвинили вспышку сверхновой

Ученые предположили, что девонское вымирание, из-за которого с лица Земли исчезли 75% видов морских животных и 97% позвоночных обитателей морей, произошло из-за вспышки сверхновой. Это явление могло лишить Землю ее озонового щита и подставить планету под ультрафиолетовое излучение Солнца. Результаты их исследования опубликовал научный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Исключительно "земные" катастрофы, подобные массовым извержениям вулканов и глобальному потеплению, тоже могут уничтожить озоновый слой. Однако мы не смогли это подтвердить. Мы предполагаем, что его уничтожила вспышка сверхновой, которая произошла на расстоянии в 65 световых лет от Земли", – рассказал один из авторов исследования, профессор Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) Брайан Филдс.

Исследователи считают, что за все время существования жизни на Земле произошло пять крупнейших массовых вымираний. Последнее из них случилось примерно 65,5 млн лет назад, в результате чего исчезли динозавры, а также все остальные крупные наземные и морские рептилии.

Второе подобное событие произошло примерно 359 млн лет назад, в конце девонского периода. В это время с лица планеты исчезло примерно 50% всех видов животных и растений и около 15% семейств живых существ. Больше всего от этого пострадали крупные существа, в том числе крупные трилобиты, ракоскорпионы, а также панцирные рыбы и бесчелюстные.

Ученые пока не уверены в том, что именно спровоцировало это вымирание, почему оно затронуло в основном морскую фауну и почти не сказалось на эволюции первых сухопутных организмов. Часть исследователей считает, что его причиной могло быть падение крупного астероида, тогда как другие приписывают это излияниям магмы или резкому уменьшению концентрации кислорода в водах первичного океана Земли из-за того, что растения начали распространяться по суше.

Недавно британские ученые обнаружили, что во время девонского вымирания в атмосфере Земли резко уменьшилось содержание озона, в результате чего на поверхность нашей планеты стало попадать больше ультрафиолетового излучения Солнца. Филдс и его коллеги попытались узнать причину этого катаклизма, изучив все возможные сценарии того, как мог исчезнуть озоновый слой.

Радиоактивные следы сверхновой

Их расчеты показали, что накопление больших количеств паров воды в атмосфере в результате глобального потепления, а также массовые выбросы различных агрессивных веществ во время извержений вулканов вряд ли могли вызвать это событие. В первом случае "озоновые дыры" появлялись бы только над скоплениями воды, а вулканическая активность должна была оставить следы в девонских породах, однако их следов Филдс и его коллеги не обнаружили.

Ученые исключили еще несколько потенциальных "космических" причин этого вымирания. Корональные выбросы на Солнце, удары метеоритов или гамма-вспышки действительно могут резко снизить концентрацию озона в атмосфере, однако подобные катастрофы были бы кратковременны, тогда как геологические данные указывают на то, что озоновой оболочки не было достаточно долгое время.

Еще одной причиной исчезновения озона могли быть вспышки сверхновых, которые произошли на относительно небольшом расстоянии от Земли. Они бомбардировали бы нашу планету потоком заряженных частиц и излучения высокой энергии на протяжении нескольких сотен тысяч или даже миллионов лет. Первая вспышка могла бы уничтожить озоновый слой, а дальнейшие явления не дали бы ему восстановиться.

Расчеты Филдса и его коллег показывают, что для того, чтобы достичь такого эффекта, космический катаклизм должен был произойти на расстоянии от 60 до 70 световых лет от Земли. Это позволило бы земной жизни избежать полного и мгновенного вымирания, однако, тем не менее, многие виды животных и растений постепенно исчезли бы – как это и происходило во время перехода от девонского к каменноугольному периоду.

Ученые предполагают, что следы этого космического катаклизма могут оставаться в породах Земли до сих пор. В частности, его существование подтвердится, если ученые найдут необычно большое количество двух радиоактивных изотопов – самария-146 и плутония-244, которые возникают только во время вспышек сверхновых. Предположительно, в недрах Земли их нет.

У этих изотопов достаточно длинный период полураспада, около 103 и 80 млн лет. Поэтому они должны "дожить" до нашего времени, если их занесла на Землю вспышка сверхновой. Астрономы надеются, что их коллеги-геологи в ближайшее время найдут следы этих изотопов и подтвердят таким образом их теорию.