Яркая смерть: когда вспышка сверхновой уничтожит жизнь на земле

      Комментарии к записи Яркая смерть: когда вспышка сверхновой уничтожит жизнь на земле отключены

Яркая смерть: когда вспышка сверхновой уничтожит жизнь на земле

Нефть России, 19.09.16, Москва, 16:19 Врач Гюнтер Корсчинек, эксперт по экспериментальной астрофизике частиц из Мюнхенского технического университета (Германия), обрисовал вероятные последствия вспышки сверхновой для жизни на Земле. Возможность смертельного действия космических лучей от сверхновых ученый квалифицирует как очень низкую, но однако не исключает, что в прошлом подобные события имели возможность послужить обстоятельством массовых вымираний на планете. Обзорная работа Корсчинека станет одной из глав подготавливающегося к публикации Справочника по сверхновым.
В зависимости от расстояния между Солнцем и звездой ученый разглядывает разные типы угроз для планеты. Среди них — истощение озонового слоя на Земле, в следствии чего усилится действие ультрафиолетового излучения Солнца на земные организмы, и узконаправленный летальный эффект рентгеновских лучей от сверхновой. Учитываются и косвенные последствия вспышки звезды.

К примеру, высокоэнергетические космические лучи способны поменять климат планеты, например, инициировать образование плотных туч, каковые ограничат доступ солнечного света к поверхности планеты и приведут к новому ледниковому ледниковому.
Космические лучи высоких энергий открыл в 1912 году австрийский физик Виктор Гесс. По окончании нескольких изучений, совершённых на воздушном шаре, он понял, что радиационный фон возрастает с высотой. Спустя 22 года Вальтер Бааде и Фриц Цвикке продемонстрировали, что колебания интенсивности космических лучей смогут быть связаны со вспышками сверхновых — одними из самых энергичных событий во Вселенной.

Взрывы звезд происходят по окончании того, как в них заканчивается запас ядерного горючего (сверхновые типа II), либо в двойных совокупностях (сверхновые типа Ia), где поток материи от звезды, относящейся к основной последовательности, на белый карлик увеличивает его массу впредь до предела Чандрасекара (около 1,44 солнечных весов). По окончании вспышки образуется нейтронная звезда.
Появляющиеся в следствии взрыва космические лучи являются потоками частиц, состоящие в основном из протонов и, в намного меньшей степени, из более тяжелых электронов и атомных ядер. Не считая массивных частиц, взрывы сверхновых порождают потоки фотонов — интенсивное рентгеновское и гамма-излучение.
Через два десятилетия по окончании выяснения природы космических лучей, в первой половине 50-ых годов XX века, германский палеонтолог Отто Шиндевольф выдвинул одну из первых догадок о связи вспышек сверхновых с массовыми вымираниями — исчезновениями бессчётных видов живых организмов на Земле, зафиксированными палеонтологическими, палеоклиматическими и геологическими изучениями. Он высказал предположение, что высокоэнергетическое излучение имело возможность привести к вымиранию морских организмов напрямую или косвенно, при помощи формирования страшных для жизни радиоактивных изотопов. С того времени многие ученые пробовали сопоставить вспышки сверхновых с массовыми вымираниями.
На представленном рисунке отмечены пять самых больших массовых вымираний. Информация имеется лишь для морских животных, потому, что она сохранилась в окаменелостях. Два массовых вымирания, дресбакское и ботомское, случившихся в кембрии, возможно, возможно было бы вычислять одними из самых больших, но палеонтологические эти до тех пор пока основываются на очень малом числе окаменелостей того времени.
Массовое вымирание динозавров растолковывают в большинстве случаев или падением огромного метеорита, или недочётом питательных микроэлементов в фанерозое. Взрывы сверхновых открывают дополнительные возможности для объяснений. Корсчинек разглядывает два возможных сценария влияния на Землю взрыва близко расположенных от планеты сверхновых.
По первому сценарию планета подвергается действию космических лучей, каковые прошли через межзвездную среду. В зависимости от ее плотности эффект окажется значимым, в случае если звезды удалены от Солнца на не более 15-20 парсек. Второй сценарий — узконаправленный луч от сверхновой.

Такому лучу нужно будет преодолеть давление солнечного ветра и пробраться вглубь Нашей системы.
В первом сценарии самый вероятный метод усиления интенсивности излучения от сверхновой — механизм Ферми, в то время, когда частицы забирают энергию у видящейся им на пути космической плазмы. Чем плотнее межзвездная среда, тем больше энергии смогут купить проходящие через нее частицы. Всего в окружающее пространство при взрыве звезда выбрасывает энергию порядка десяти в 50-й степени тераэлектронвольт.

При стандартной межзвездной плотности (пол-атома на кубический сантиметр) космические лучи, как продемонстрировано на изображении, смогут пройти через межзвездную среду без утраты интенсивности.
Во втором случае обстановка кардинально изменяется. Расчеты говорят о том, что для сверхновой, расположенной на расстоянии десяти парсек от Почвы, интенсивность потока космических лучей должна быть в сто раза больше.
Первые изучения влияния на судьбу вспышек сверхновых были совершены еще в 1960-х годах. Ученые продемонстрировали, что в случае если взорвавшаяся звезда расположена на расстоянии около 20 парсек от Солнца, то, вероятнее, реализуется второй сценарий. Обычная поглощенная доза радиации от космических лучей — 0,0003 грея в год.

Ее повышение в сто раз может очень очень плохо оказать влияние на животных. Для небольших млекопитающих доза порядка 0,02 грея в год не воображает опасности, для больших — губительна.
Негативный эффект возможно различным. К примеру, накопление радиоактивных изотопов у больших животных и понижение репродуктивных возможностей, впредь до стерилизации, у небольших. Дабы погибли насекомые и одноклеточные организмы, интенсивность космических лучей должна быть еще в сто раза больше.

Такая радиация косвенно повлияет и на растения — через понижение численности участвующих в пищевых цепочках животных.
Очень реалистичной выглядит возможность разрушения озонового слоя Почвы. Из-за усиления интенсивности космических лучей, в рамках второго сценария, увеличится содержание окиси азота в стратосфере планеты. Это соединение вступает в реакцию с озоном, в следствии чего образуется кислород (молекула из двух атомов) и диоксид азота. Из-за вспышки сверхновой на расстоянии 10 парсек озоновый слой истощится на 95 процентов за 300 лет.

Для Почвы это может иметь катастрофические последствия — нарушится пищевая цепочка, в которой задействованы фотосинтезирующие организмы, а ультрафиолетовое излучение вызовет массовое вымирание и накопление углекислого газа в воздухе — парниковый эффект.
Позднее столь негативный прогноз был смягчен. Стало известно, что в следствии вспышки сверхновой посильнее всего, на 60 процентов, озоновый слой уменьшится на высоких широтах. На экваторе — на 20 процентов.

В этом случае, согласно точки зрения специалистов, массового вымирания не будет. В второй модели, предложенной НАСА, массовое вымирание прогнозируется в следствии вспышки сверхновой, расположенной на расстоянии ближе восьми парсек от планеты. Ученые отмечают невозможность полного прогнозирования последствий вспышек сверхновых из-за сложного устройства биосферы планеты.
Занимательна догадка об атмосферных эффектах, которые связаны с солнечной модуляцией космических лучей. Об этом в первый раз заговорили во второй половине пятидесятых годов. Позднее, в 1990-х, в то время, когда выяснилась роль ионизации воздуха в формировании туч, выдвинули догадку о влиянии космических лучей на климат. Мысль взяла развитие в 2000-х, в то время, когда была предпринята попытка отыскать связь между прохождением Солнца и ледниковыми периодами через диск и галактические рукава Млечного Пути.

Сейчас рядом с планетой выясняется все больше сверхновых, и, по логике, Почва обязана подвергаться большой радиационной нагрузке. По оценкам ученых, на критическое расстояние до восьми парсек сверхновая подходит к планете каждые 1,5 миллиарда лет.
Отдельную опасность являются гамма-всплески, продолжающиеся от нескольких миллисекунд до нескольких часов. К таким событиям приводят взрывы сверхновых, к примеру типа Ia, и слияние нейтронных звезд. Первый гамма-всплеск наблюдался аппаратом НАСА Vela, предназначенным для отслеживания ядерных опробований на Земле.

Считается, что вспышка появляется в двух узких конусах, ориентированных противоположно друг другу.
В 2000-х годах ученые просчитали последствия сильного гамма-всплеска для Почвы. Потоки энергий порядка десяти, ста и тысячи килоджоулей на квадратный метр в течение месяца сократят площадь озонового слоя на 68, 91 и 98 процентов соответственно. Это также связано с образованием в воздухе окиси азота, вступающей в реакцию с озоном.

Не обошли ученые вниманием и самый родных к почва кандидатов в сверхновые, каковые смогут взорваться в ближайшее, по космическим меркам, время.
Двойная звезда IK Пегаса расположена на расстоянии 40 парсек от Солнца. Максимально приблизится к Солнцу приблизительно через 1,1 миллиона лет. Еще через 0,8 миллиона лет одно из ее светил, белый карлик IK Пегаса B, завершит собственный существование в качестве сверхновой типа Ia.

Вероятнее, взрыв не будет страшен для планеты. Второй объект, красный сверхгигант Бетельгейзе, удаляется от Солнца со скоростью 33 километра в секунду. на данный момент броская звезда из созвездия Ориона расположена на расстоянии 200 парсек от Почвы.

Ученые не исключают, что она взорвется как сверхновая типа II, но из-за удаленности от Солнца это событие кроме этого не будет воображать особенной опасности для жизни на Земле.
Андрей Борисов

Источник: Нефть России

Когда вспышка сверхновой уничтожит жизнь на Земле Космос Наука и техника


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: