Ученые обнаружили, что излучение взорвавшейся звезды могло изменить эволюцию на Земле

Новое исследование показало, что взрыв разнообразия вирусов в озере Танганьика 2,5 млн лет назад произошел в то же время, когда излучение древней сверхновой накрыло Землю космическими лучами. Это может указывать на связь между диверсификацией и космическим излучением, считает команда под руководством астрофизика Кейтлин Ноджири из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.

Радиация считается одним из факторов, способствующих эволюции на Земле. Это хаотическое воздействие, которое толкает клетки к мутации, к хорошему, плохому или нейтральному. Эволюция происходила бы как с радиацией, так и без нее, но она может играть определенную роль в подталкивании изменений. «Очень здорово находить способы, с помощью которых эти сверхдалекие вещи могут повлиять на нашу жизнь или обитаемость планеты», — говорит Ноджири.

Солнечная система находится в космическом пузыре, известном как Местный пузырь, — области, относительно лишенной других звезд. Астрономы считают, что он был сформирован серией взрывов сверхновых миллионы лет назад. Поскольку близкие сверхновые могут повысить уровень радиации на Земле на несколько порядков, исследователи решили изучить возможность того, что это излучение повлияло на жизнь на поверхности Земли.

В работе Ноджири и ее коллег использовались образцы керна глубоководных отложений, сохранивших запись осадконакопления за миллионы лет. В частности, они изучали радиоактивный изотоп железа под названием железо-60, который образуется во время взрывов сверхновых и выпадает на Землю в больших количествах, когда мы проходим через облака остатков сверхновых.

Еще в 2016 году группа физиков опубликовала работу, в которой описала обнаружение двух пиков содержания железа-60 в отложениях морского дна. Поскольку оно имеет известный период полураспада, по словам исследователей, эти всплески можно было датировать с высокой степенью точности: один — примерно 6,5–8,7 млн лет назад, другой — примерно 1,5–3,2 млн лет назад.

Команда Ноджири хотела отследить эти всплески до конкретных событий, поэтому они начали «перематывать» движения объектов в локальном пространстве. Результаты показывают, что более ранний всплеск содержания железа-60 произошел, когда Земля вошла в Местный пузырь, пройдя через пограничную область, богатую изотопом, образовавшимся в результате предыдущих взрывов сверхновых.

Исследователи предполагают, что последний всплеск был результатом взрыва сверхновой звезды поблизости от 2 млн до 3 млн лет назад, либо из группы молодых звезд Скорпиона-Центавра, находящейся на расстоянии около 460 световых лет, либо из группы Тукана-Горология, расположенной на расстоянии 230 световых лет.

Остатки сверхновых и связанные с ними беглые звезды в Скорпиусе-Центавре позволяют предположить, что этот регион является наиболее вероятным виновником из двух. Исследование 2019 года уже связывало всплеск железа-60 именно с этим событием, связанным со сверхновой.

Команда провела моделирование, чтобы выяснить, как этот взрыв повлиял бы на Землю. Они обнаружили, что после взрыва сверхновой наша планета в течение примерно 100 тыс. лет подвергалась бомбардировке мощным космическим излучением. Если взрыв произошел в Скорпиусе-Центавре, то доза облучения могла составлять дополнительные 30 миллирентген в год в течение первых 10 тыс. лет. Для Тукана-Горология она составила бы 100 миллирентген.

Исследователи считают, что последствия могли быть. В работе 2016 года, описывающей исследования, проведенные в Индии, говорится, что порог радиации для разрушения ДНК может составлять около 5 миллирентген в год. Хотя прямой линии между этими двумя событиями не существует, ранее было обнаружено увеличение разнообразия рыбных вирусов в озере Танганьика между 2 млн и 3 млн лет назад.

«Мы не можем сказать, что они связаны, но у них похожие временные рамки, — говорит Ноджири. — Нам показалось интересным, что вирусы стали более разнообразными». Это исследование говорит о том, что между дикими событиями в космосе и траекторией эволюции на Земле может существовать связь.

С 2022 года астрономов озадачивали всплески интенсивных радиоволн из глубокого космоса, которые повторяются через регулярные промежутки времени. Новое исследование позволило отследить один из сигналов до его источника. Им оказалась обычная легкая звезда, называемая красным карликом. Оказалось, что она находится на бинарной орбите с белым карликом — плотным ядром, остающимся после взрыва звезды, похожей на Солнце.