Milyen távolról lehet veszélyes egy szupernóva a Földre?

6692

Amerikai kutatók pontosították a mintegy 2,6 millió évvel ezelőtt a Naprendszer közelében történt szupernóva-esemény idejét és távolságát. Kiderült, hogy egy hasonló csillagrobbanás meglepően messziről is képes lehet tömeges kipusztulást okozni a Földön.

Az amerikai Kansas Egyetemen Adrian Melott, a fizika és csillagászat professzora által vezetett kutatócsoport megvizsgálta, hogy milyen hatásai lehetnek a Naprendszer közelében felrobbant szupernóvának a Földön. A kutatásokat a vas 60-as számú izotópjának (60Fe, vagy egyszerűen vas-60) a földi geológiai mintákban talált feldúsulására alapozták, amelynek jellemzőit laboratóriumi mérésekkel és számítógépes modellezéssel vizsgálták.

Melott és kutatócsoportjának még 2006-ban közzétett kutatási eredménye szerint a vas-60 földi feldúsulása egy mintegy 2,6 millió évvel ezelőtt a Naprendszer közelében fellángolt közeli szupernóvától származik. A szupernóva távolságát akkor mintegy 300 fényévre becsülték, ami kozmikus mértékkel mérve azt jelenti, hogy egy közeli esemény volt, azaz itt volt a “szomszédban”. Az esemény idejét 2,6-2,7 millió évvel ezelőttre tették, azaz az idő meghatározásának bizonytalansága mintegy százezer év volt.

Több korábbi kutatási eredmény, például egy 2003-as szerint, a földi életre egy szupernóva akkor jelent veszélyt, ha mintegy 25-30 fényévre (kb. 10 parszekre) van tőlünk. Ilyen, viszonylag közeli távolságból ugyanis olyan erős kozmikus sugárzás és elektromágneses, főleg röntgen és gamma sugárzás éri a bolygó légkörét, illetve felszínét, aminek következtében az élővilág jelentős része elpusztul, vagyis tömeges kihalási esemény következik be.

Mint ismeretes, a szupernóva-robbanás után kialakuló és a csillagközi térben táguló szupernóva-maradvány hosszú időn keresztül forrása az erős részecske, röntgen és gamma sugárzásnak. Szupernóva-maradványra egy szép példa a Rák-köd, ami Charles Messier (1730-1817) katalógusának 1-es számú objektuma. A Rák-köd mintegy 6500 ± 1000 fényévre van tőlünk, tehát kellően messze ahhoz, hogy az onnan származó kozmikus és elektromágneses sugárzás már teljesen ártalmatlan legyen bolygónkra.

A Rák-köd kompozit képét a VLA (Very Large Array), NASA Spitzer infravörös űrobszervatóriuma, a Hubble-űrteleszkóp (HST), az ESA XMM-Newton röntgencsillagászati mesterséges holdja, valamint a NASA Chandra röntgencsillagászati obszervatórium felvételei alapján készítették (NASA, ESA, NRAO/AUI/NSF, G. Dubner, University of Buenos Aires).

A Kansasi Egyetem kutatói legújabb tanulmányukban azt vizsgálták újra, hogy milyen hatásai lehetnek egy földközeli szupernóvának és a mintegy 2,6 millió évvel a közelben felrobbant szupernóva pontosan milyen távolságban lehetett a Naptól. Arra a következtetésre jutottak, hogy a korábban becsült mintegy 300 fényév helyett inkább jelentősen közelebb, mintegy 150 fényévre történhetett ez a szupernóva-robbanás.

A szupernóvától, illetve a szupernóva-maradványtól annak mágneses erővonalai mentén és a lökéshullám-frontokban felgyorsított nagy energiájú kozmikus részecskék a földi légkörben 25-60 kilométer magasságban másodlagos részecskéket, főleg müonokat keltenek, amelyek lejutnak a bolygó felszínére. A müonok hatása egy évben több CT vizsgálat során kapott sugárdózisnak felel meg, ami káros az élőlényekre. Ezért sem alkalmazzák az orvosi gyakorlatban sokszor a CT-t, csak ha elkerülhetetlenül szükséges.

A Földhöz közeli szupernóva-robbanás következtében a légkörbe érkező kozmikus sugarak erős másodlagos részecskezápora a bolygó legalsó légköri rétegét, a troposzférát is elérheti, sőt lejuthat a felszínre is (kép: Simon Swordy, University of Chicago, NASA).

Melott felhívta a figyelmet arra, hogy a felszíni erős sugárzás az élőlényekben rákos megbetegedéseket, illetve mutációkat hozhat létre. A sugárzási szint a szupernóva hatása előtti eredeti szintre mintegy tízezer év múlva állt helyre.

A 2,6 millió évvel ezelőtti szupernóva a földtörténeti korai pleisztocén kor legalsó geológiai rétegeiben hagyott nyomot, hiszen a pleisztocén mintegy 2,5 millió évvel ezelőtt kezdődött és 12 ezer évvel ezelőtt ért véget. A mintegy 2,6 millió évvel ezelőtt, a közeli szupernóva-robbanás idején akkor már élt előember pedig a nappali égen ragyogó szupernóvát láthatott.

Művészi elképzelés szerint az előemberek nappali égen is láthatták a földközeli szupernóvát mintegy 2,6 millió évvel ezelőtt (kép: Földközeli szupernóvák, NASA Tudományos hírek, 2003. január 6.)

A mintegy 2,6 millió évvel ezelőtt, 150 fényévre történt szupernóvának nem volt olyan erős hatása, amely katasztrofális mértékű lett volna a földi élővilágra, de voltak légköri hatásai és felszíni sugárbiológiai következményei. A légkör elszíneződött, kékes fényben ragyogott, illetve a légköri ionizáció miatt gyakori erős villámlás volt, ami a felszínen tüzeket okozott. Az éjszaka alvó élőlények nehezen viselték el a fénylő környezetet, ami szokatlan és biológiailag káros következményekkel járt (pl. melatonin termelés hiánya és más zavarok). A fényes és a megszokotthoz képest más színű égbolt egyes állatoknál idegrendszeri, illetve viselkedési zavarokat okozhatott.

A Kansasi Egyetem kutatói szerint a nagy földi katasztrófát okozó szupernóva veszély-zónájának rádiusza a korábbi 25-30 fényév helyett inkább 40-50 fényév lehet, azaz már nagyobb távolságból komoly veszélyt jelenthet egy közeli szupernóva a Földre. A vizsgált 2,6 millió évvel ezelőtti, tőlünk 150 fényévre felrobbant szupernóva tehát nem okozott tömeges kipusztulást a földi élővilágban.

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00033 projekt támogatta.

Forrás:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás