如果你在大约 200 万年前抬头仰望天空,你会看到一颗恒星在壮观的光辉中消亡。
长期以来,人们一直在争论这次超新星爆炸是否足以影响地球上的生命,现在物理学家已经证明,虽然它很可能不会引发大规模灭绝,但这对地球人来说将是非常糟糕的一天。
这项新研究还更新了超新星对地球生命可能致命的距离——此前人们认为超新星必须在 25 光年左右才能引发大规模灭绝,但新论文表明,即使是超新星 50 光年-几年后可能会致命。
早在2016年,科学家宣布他们在其中发现了同位素铁60的痕迹古代海洋沉积物和月球土壤,证实了 3.2 至 170 万年前照亮天空的一系列超新星。
粗略估计这些超新星距离大约 100 秒差距,即大约 330 光年远,这表明它们在白天是可见的,亮度大约与。
自那以后,后续研究几乎将这个距离缩短了一半,使垂死的恒星距离大约 60 秒差距,即 195 光年远。
堪萨斯大学研究员阿德里安·梅洛特想知道这一系列更近的超新星对地球上的生命可能意味着什么。
“时间估计仍然不准确,但导致我们写这篇论文的原因是距离。我们进行此计算是因为其他人做了修改后的距离估计,这将距离减少了一半,”梅洛特说。
超新星当大质量恒星耗尽燃料并坍塌时,就会发生这种情况,从而产生能量激增,在星际空间中产生辐射和粒子的冲击波。
太空非常大,所以我们的太阳系很少能足够接近如此令人敬畏的恒星事件,以至于高速辐射的辐射和阵雨对我们星球表面微妙的生物化学造成了问题。
但到底什么才算足够接近呢?
梅洛特和一组研究人员考虑了目前对超新星需要距离地球生物圈多近才能进入其“杀伤区”的评估,并认为我们可能需要稍微扩大它。
“人们在 2003 年的一篇论文中估计了超新星的‘杀伤区’,他们得出的结论是距地球约 25 光年,”梅洛特说。
“现在我们认为它可能比这个大一点。他们遗漏了一些影响或者没有好的数字,所以现在我们认为它可能是一个更大的距离。”
考虑到宇宙射线造成的死亡人数会逐渐增加,梅洛特和他的同事现在认为,即使是 40 到 50 光年之外的超新星也可能会造成一些严重的屠杀。
尽管死亡泡沫更大并且估计距离减半,但大约 260 万年前发生的超新星仍然距离不够近,不足以引发任何大规模灭绝。
化石恰好支持了这一点。 梅洛特的同事们深入研究了非洲的化石记录,因为超新星爆发时非洲的地质状况非常稳定,但没有发现大规模灭绝的确凿证据。
“并没有发生大规模灭绝,但当时正在发生大量灭绝和物种更替,”梅洛特说。
很难说到底有多少是由于气候变化造成的,有多少是因为宇宙射线的增加造成的。
所以现在我们有一些几百万年前的超新星,距离我们只有200多光年,这并没有导致一堆东西死亡。 为了更好地了解爆炸的恒星会引起什么头痛(如果有的话),研究人员考虑了致命粒子和辐射传播波背后的机制。
事实证明,这比我们最初想象的要复杂一些——远不是一场简单的伽马射线和中子海啸,速度达到光速的一小部分,这一切都取决于我们和恒星之间的磁场。
“如果存在磁场,我们不知道它的方向,所以它要么可以为宇宙射线创造一条高速公路,要么可以阻挡它们,”梅洛特说。
梅洛特和他的团队假设超新星创造了自己的场线“气泡”,地球在膨胀时会落入其中。
这些磁场远非提供一条“高速公路”,而是会像一碗意大利面条一样摆动。
或者作为梅洛特说,“我能想到的最好的比喻更像是越野驾驶”。
结果不会是致命的,但可能仍然是惊人的。 宇宙射线撞击我们的大气层仍然会发出微弱的蓝色光芒,在夜间可见,可能会影响一些昼间动物的睡眠周期。
基本粒子也会向下渗透到对流层,其中一些会到达地面,在那里它们可以给所有生命带来相当于几次 CT 扫描的辐射。
不错,但许多不幸的猛犸象和树懒可能会发现自己多了一两个肿瘤。
最后,众所周知,大气中粒子级联的相互作用可以促进适宜的条件。,导致更多的罢工,可能导致更频繁的火灾。
该研究目前可以在预发布网站上找到arXiv.org,但将于天体物理学杂志。
最近的恒星可能很快就会变成超新星,一颗红巨星叫做参宿四,距离大约650光年,那么我们是否应该警告人们开始挖掘掩体呢?
“我告诉他们应该担心全球变暖和核战争,而不是这些东西,”贝莱特说。