Смертельні наднові для землі

Вчений з Мюнхенського технічного університету (TUM, Німеччина) з експериментальної астрофізики доктор Гюнтер Корсінчек, надав опис можливих наслідків, які очікують нашу планету, після спалаху наднової. Вчений вважає, що смертельний ризик з космосу від променів наднової мінімальний, але все ж не виключається, що масові вимирання на нашій планеті, що трапилися раніше, могли статися саме з цієї причини. Праці Корсінчека увійдуть в «Довідник по наднових», який незабаром повинен вийти в продаж.

Вчений проаналізував всі види загроз для нашої планети, в залежності від відстані знаходження потенційної наднової зірки до Сонця. Однією з таких небезпек є зменшення озонового шару на Землі, через що згодом може збільшитися вплив ультрафіолетового випромінювання Сонця на все живе, і узконаправленного летального ефекту рентгенівських променів наднової.

Наприклад, космічні промені, що володіють високою енергією, мають здатність змінювати кліматичні умови нашої планети, сформіровивая хмари підвищеної щільності, в слідстві чого сонячне світло не зможе надходити на поверхню Землі, що може викликати утворення льодовикового періоду.

У чому взаємозв`язок космічних променів з надновими

Космічні промені з високою енергетикою відкрив австрійський фізик Віктор Гесс в 1912 році. Провівши ряд досліджень, перебуваючи на борту повітряної кулі, фізик виявив, що радіаційний фон посилюється з висотою. Після 22 років Вальтер Бааде спільно з Фріц Цвіккі оголосили, що інтенсивність коливань променів в космосі, залежить від спалахів наднових.

Дослідники говорять, що зірки починають вибухати в двох випадках: коли закінчиться ядерне паливо (наднові типу II), і, якщо це подвійні зірки (наднові типу Ia), в цьому випадку зіркові матерії підсилюють масу до межі Чандрасекара (приблизно 1,44солнечной маси) . Виниклі в результаті вибуху космічні промені, складаються в основному з протонів, і в незначній мірі з ядер атомів і електронів. Крім масивних частинок, від вибухів наднових народжуються потоки фотонів - потужні рентгенівські і гамма випромінювання.

Від чого відбувалися масові вимирання на землі

Ще через двадцять років, після того, як з`ясували походження космічних променів, в 1954 році палеонтолог Отто Шіндевольф висловив припущення, що між спалахами наднових і масовими вимирання є взаємозв`язок. Фізик вважає, що до зникнення морських організмів причетне високоенергетичне випромінювання, яка виникла через сформованих радіоактивних ізотопів, які несуть велику загрозу для живих організмів.

Відео: 10 сценаріїв загибелі планети Земля HD якість, як настане кінець світу і апокаліпсис, армагеддон

З того часу багато фахівців спробували з`ясувати, чи мають спалаху наднових відношення до масових вимирань. Сьогодні вчені мають відомостями тільки про вимерлих морських мешканців, так як в скам`янілостях знайдені тільки їх останки. Два типу масових вимирань, дресбакское і ботомское, що трапилися в Кембрії, вважалися б найбільшими, але надані палеонтологами дані, поки базуються на досить невеликій кількості скам`янілостей того періоду.

Як вибухи наднових впливають на планету

Корсінчек допускає два варіанти розвитку впливу вибухів від наднових розташованих поблизу від Землі, на планету. У першому випадку планета може зазнати впливу космічних променів, що проходять через міжзоряний простір. Тут все залежить від щільності випромінювання. Якщо зірка знаходиться на відстані від Сонця не більше 15-20 парсек, ефект буде більш сильним. Інший варіант розвитку - вузькоспрямований промінь наднової. При цьому променю потрібно впоратися з тиском сонячного вітру і пробитися всередину Сонячної системи.

Як саме впливаю спалаху наднових на живі організми вперше почали досліджувати в 1960году. Вчені виявили, що під час вибуху зірки перебувала приблизно в 20 парсеках від Сонця, в основному розвивається другий варіант розвитку подій. Звичайна доза отримання радіації, яка може надійти від космічних променів - 0,0003 гріючи в рік. Якщо ж вона збільшиться, наприклад, в 100 разів, то це може дуже серйозно позначитися на тварин. При отриманні в рік дози в 0,02 гріючи, невеликі види тварин не постраждають, але для великих - вона буде смертельна.

Відео: Рейтинг смертельних зірок: червоні гіганти, наднові зірки, коричневі і білі карлики нейтронні

Отриманий шкоду від дози радіації може бути різним. Наприклад, скупчення радіоактивних ізотопів в організмі тварини, може вплинути аж до його стерилізації. Для загибелі комах і одноклітинних, потрібно інтенсивність променів в 100 разів вище. І так як відбудеться зниження кількості тварин в харчовому ланцюжку, побічно це відіб`ється і на рослинах.

Імовірність того, що озоновий шар Землі зруйнується дуже велика. За рахунок посиленої інтенсивності променів, при розвитку другого варіанту впливу, збільшується число окису азоту в стратосферного шарі планети. Окис азоту взаємодіє з озоном, і в кінцевому підсумку відбувається утворення кисню (молекул, що складаються з двох атомів), а також діоксиду азоту.

В результаті від вибуху наднової, що знаходиться в 10 парсеках, вичерпатися озоновий шар може на 95% протягом 300 років. Для нашої планети це може бути величезною катастрофою, тому що відбудеться порушення харчового ланцюжка, в якій сьогодні задіяні і існують фотосинтезуючі організми - ультрафіолетове випромінювання спровокує їх масові вимирання. В результаті цього відбудеться накопичення вуглекислого газу в атмосфері, що призведе до парникового ефекту.

Не все так страшно, як думали вчені

Однак, на сьогоднішній день прогноз вже не такий лякаючий. Було виявлено, що якщо в разі сильного спалаху наднової відбудеться скорочення озонового шару: в приполярних зонах на 60%, а на екваторі - на 20 відсотків, то масових вимирань не трапиться. У НАСА ж взагалі припускають, що вимирання взагалі можливо тільки тоді, коли вибух наднової, відбудеться на дистанції вісім парсек від планети. Фахівці в цій галузі вважають, що повністю прогнозувати результати спалахів наднових через складного побудови оболонки Землі, неможливо.

Величезний інтерес представляє припущення про атмосферні явища, об`єднаних з активними космічними променями. У перший раз ця здогадка була висловлена ​​в 1950 році. Продовжили про неї говорити лише через сорок років, коли була визначена роль іонізації атмосфери в створенні хмар і була висунута гіпотеза, що космічні промені на клімат мають неабиякий вплив.

Потім цю здогадку продовжили перевіряти в 2000-х, коли спробували відшукати взаємодія руху Сонця через рукава галактики і Чумацького Шляху з появою льодовикового періоду. В цю ж пору поблизу с планетою виявляють все більшу кількість наднових, і, якщо думати логічно, Земля ризикує отримати істотну дозу радіації. За підрахунками експертів, на дуже близьке до Землі відстань, наднова наближається - один раз протягом 1,5 мільярда років.

Яку небезпеку становлять сплески гамма-випромінювань

Чималу загрозу несуть в собі і гамма-випромінювання, тривалість яких починається з мілісекунд і закінчується кількома годинами. Утворюються подібні випромінювання від спалахів наднових типу Ia, і від об`єднаних зірок, що складаються з нейтронів. За найпершим сплеском γ-випромінювань велося спостереження з американського космічного апарату Vela. До 2000 року експерти в цій галузі вирахували результати впливу потужного гамма-випромінювання на планету. Виходячи з їх підрахунків, енергетичний потік на один квадратний метр десяти, ста і тисячі кілоджоулів за місяць зменшить озоновий шар на 68, 91 і 98 відсотків. Зменшення озонового шару в результаті впливу γ-випромінювання теж взаємопов`язане з формуванням окису азоту в атмосферному повітрі.

Особливий інтерес, у зв`язку з вищевикладеним, вчені виявляють до новими претендентами в наднові, що знаходяться неподалік від нашої планети і вибух у яких може статися в найближчий, за мірками космосу, часу. Наприклад, зірка IK Пегаса, що знаходиться від Сонця в 40 парсеках, підійде до нього впритул тільки лише через 1,1 мільйона років. Ще через 0,8 мільйона років інша зірка - білий карлик IK Пегаса, перестане існувати як наднова типу Ia.

До того ж, понад гігантська зірка Бетельгейзе, стрімко віддаляється від Сонця, її швидкість становить 33 кілометри в секунду, розташовується вона в даний час в 200 парсеках від нашої планети. Вчені вважають, що вибухне вона, як наднова другого типу, але через те, що вона знаходиться на великій відстані від Сонця, цей вибух також нічим не загрожує для Землі.