Der er mange måder, hvorpå livet på Jorden kan komme til ende: En asteroidestrejke, global klimakatastrofe eller atomkrig er blandt dem. Men måske er det mest hjemsøgende død af supernova, fordi der er absolut intet, vi kunne gøre ved det. Vi sidder ænder.
Ny forskning antyder, at en supernovas dræbningszone er større, end vi troede; omkring 25 lysår større, for at være nøjagtige.
I 2016 bekræftede forskere, at Jorden er blevet ramt med virkningen fra flere supernovaer. Tilstedeværelsen af jern 60 i havbunden bekræfter det. Jern 60 er en isotop af jern produceret i supernovaeksplosioner, og det blev fundet i fossiliserede bakterier i sedimenter på havbunden. Disse jern 60 rester antyder, at to supernovaer eksploderede i nærheden af vores solsystem, den ene mellem 6,5 og 8,7 millioner år siden og den anden så sent som for 2 millioner år siden.
Jern 60 er ekstremt sjælden her på Jorden, fordi det har en kort halveringstid på 2,6 millioner år. Noget af det jern 60, der blev skabt på tidspunktet for Jordens dannelse, ville have forfaldt til noget andet nu. Så da forskerne fandt jernet 60 på havbunden, begrundede de, at det måtte have en anden kilde, og at den logiske kilde er en supernova.
Dette bevis var rygepistolen for tanken om, at Jorden blev ramt af supernovaer. Men de spørgsmål, det rejser, er, hvilken effekt havde den supernova på livet på Jorden? Og hvor langt væk skal vi være fra en supernova for at være sikre?
”… Vi kan kigge efter begivenheder i Jordens historie, der muligvis er forbundet med dem (supernova-begivenheder).” - Dr. Adrian Melott, astrofysiker, University of Kansas.
I en pressemeddelelse fra University of Kansas talte astrofysiker Adrian Melott om nylig forskning i supernovaer og de virkninger, de kan have på Jorden. ”Denne forskning beviser i det væsentlige, at visse begivenheder skete i den ikke alt for fjerne fortid,” sagde Melott, en KU-professor i fysik og astronomi. ”De gør det klart, hvornår de skete, og hvor langt væk de var. Når vi ved det, kan vi overveje, hvad virkningen kan have været med bestemte tal. Så kan vi kigge efter begivenheder i Jordens historie, der muligvis er forbundet med dem. ”
Tidligere arbejde antydede, at en supernova-dræbningszone er omkring 25-30 lysår. Hvis en supernova eksploderede så tæt på Jorden, ville den udløse en masseudryddelse. Bye-bye menneskehed. Men nyt arbejde antyder, at 25 lysår er en underestimering, og at en supernova 50 lysår væk ville være kraftig nok til at forårsage en masseudryddelse.
Men udryddelse er kun en effekt, en supernova kunne have på Jorden. Supernovaer kan have andre effekter, og de er måske ikke alle negative. Det er muligt, at en supernova for omkring 2,6 millioner år siden endda drev menneskelig udvikling.
”Vores lokale forskningsgruppe arbejder på at finde ud af, hvad virkningerne sandsynligvis ville have været,” sagde Melott. ”Vi ved det virkelig ikke. Begivenhederne var ikke tæt nok til at forårsage en stor masseudryddelse eller alvorlige effekter, men ikke så langt væk, at vi heller kan ignorere dem. Vi prøver at beslutte, om vi skulle forvente at have set nogen virkninger på jorden på jorden. ”
Melott og hans kolleger har skrevet en ny artikel, der fokuserer på de effekter en supernova måtte have på Jorden. I en ny artikel med titlen "A SUPERNOVA AT 50 PC: EFFEKTER PÅ JORDENS ATMOSFERE OG BIOTA" forsøgte Melott og et team af forskere at kaste lys over jord-supernova-interaktioner.
Der er en række variabler, der kommer i spil, når man prøver at bestemme virkningerne af en supernova, og en af dem er ideen om den lokale boble. Selve Local Bubble er resultatet af en eller flere supernovaeksplosioner, der opstod så længe som for 20 millioner år siden. Den lokale boble er en boble på 300 lysår i diameter med ekspanderende gas i vores arm i Mælkevejen, hvor vores solsystem i øjeblikket er bosiddende. Vi har rejst gennem det i de sidste fem til ti millioner år. Inde i denne boble er magnetfeltet svagt og forstyrret.
Melott's papir fokuserede på virkningerne, som en supernova for omkring 2,6 millioner år siden ville have på Jorden i to tilfælde: mens begge var inden for den lokale boble, og mens begge var uden for den lokale boble.
Det forstyrrede magnetfelt inde i den lokale boble kan i bund og grund forstørre de effekter en supernova kan have på Jorden. Det kan øge de kosmiske stråler, der når Jorden med en faktor på et par hundrede. Dette kan øge ioniseringen i Jordens troposfære, hvilket betyder, at livet på Jorden ville blive ramt med mere stråling.
Uden for den lokale boble er magnetfeltet mere ordnet, så effekten afhænger af magnetfeltets orientering. Det ordnede magnetfelt kan enten sigte mere stråling mod Jorden, eller det kan på en måde afbøje det, ligesom vores magnetosfære gør nu.
Melott's papir undersøger forbindelsen mellem supernovaen og den globale afkøling, der fandt sted under Pleistocene-epoken for omkring 2,6 millioner år siden. Der var ingen masseudryddelse på det tidspunkt, men der var en forhøjet udryddelsesgrad.
Ifølge papiret er det muligt, at øget stråling fra en supernova kunne have ændret skydannelse, hvilket ville hjælpe med at forklare en række ting, der skete i begyndelsen af Pleistocen. Der var øget glaciation, øget artsudryddelse, og Afrika blev køligere og ændrede sig fra overvejende skove til halvtørre græsarealer.
Som papiret konkluderer, er det vanskeligt at vide nøjagtigt, hvad der skete med Jorden for 2,6 millioner år siden, da en supernova eksploderede i vores nærhed. Og det er vanskeligt at finde en nøjagtig afstand, hvorpå livet på Jorden ville være i problemer.
Men høje niveauer af stråling fra en supernova kunne øge kræftfrekvensen, hvilket kan bidrage til udryddelse. Det kan også øge mutationsgraden, en anden bidragyder til udryddelse. På de højeste niveauer, der er modelleret i denne undersøgelse, kunne strålingen endda nå en kilometer dybt ned i havet.
Der er ingen reel registrering af forøget kræft i fossilprotokollen, så denne undersøgelse hæmmes i den forstand. Men alt i alt er det et fascinerende blik på det mulige samspil mellem kosmiske begivenheder og hvordan vi og resten af livet på Jorden udviklede sig.
Kilder:
- En supernova på 50 pc: Effekter på jordens atmosfære og biota
- Nylige nærjordiske supernovaer undersøgt af global afsætning af interstellar radioaktiv 60Fe
- Placeringen af de seneste supernovaer nær Solen fra modellering af 60Fe transport
- Bevis for, at eldgamle supernovaer, der har zappet Jordens gnister, jager efter eftervirkninger
