• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20 июня
Александр Березин
12
1 420

Взрыв близкой сверхновой уравняли с воздействием человечества на атмосферу Земли

4.3

Из изотопных следов на поверхности нашей планеты следует, что раз в миллион лет не слишком далеко от нее взрывается сверхновая. Многие ученые считали, что это запустило ряд массовых вымираний прошлого. Международная группа исследователей пришла к выводу, что картина заметно сложнее.

DEM L 190, молодой остаток после взрыва сверхновой в галактике Большое Магелланово облако / © NASA, ESA, Hubble, S. Kulkarn, Y. Chu

Достаточно массивные звезды в конце жизненного цикла взрываются как сверхновые. Энергия таких вспышек огромна: случись она в 326 световых годах от Земли, и уровень космических лучей близ нашей планеты поднимется в сотню раз. Причем он будет оставаться повышенным еще века.

Такой уровень излучения способен нанести ущерб озоновому слою за счет образования окислов азота в стратосфере. Кроме того, галактические лучи могут резко увеличить облачность над Землей, создавая центры кристаллизации, и в теории вызвать похолодание. А при похолодании на планете становится суше, ведь чем меньше испарений из морей, тем меньше осадков.

Несколько лет назад были найдены следы поврежденных ультрафиолетом спор времен позднедевонского вымирания (события 374 и 359 миллионов лет назад). Тогда это интерпретировали так: просто позднедевонское вымирание примерно 50% известных палеонтологам родов было вызвано сверхновой. Подобная картина серьезно обеспокоила многих исследователей.

Дело в том, что сверхновая не далее 326 световых лет от Земли взрывается примерно раз в миллион лет. Достаточно трудно исключить еще одно такое событие в геологически и астрономически близкое время.

Авторы новой работы в журнале Communications Earth & Environment решили проверить расчетами, насколько реальна такая угроза. Для этого они проанализировали физические и химические пути влияния близкого взрыва сверхновой на озон и климат нашей планеты.

Исследователи показали, что почти весь эффект сверхновой, взорвавшейся относительно близко от Земли, придется на приполярные зоны. Умеренные и низкие широты будут защищены магнитным полем планеты (способным отклонить часть космических лучей к полюсам). Окислы азота из приполярных зон не смогут эффективно распространяться в низкие широты, поскольку в стратосфере между высокими и средними широтами дуют постоянные сильные ветра.

Затем ученые рассчитали, какие максимальные потери озона (О3) возможны над полюсами. Оказалось, окислы азота менее опасны для озона, чем считалось ранее. Дело в том, что под действием солнечного света они склонны распадаться, образуя свободные атомы кислорода, которые помогают образоваться новым молекулам озона.

Общий результат расчетов выглядит оптимистично: даже над Антарктидой потеря озона после близкой сверхновой должна быть не выше 30%. Что близко к его обеднению в озоновых дырах конца XX века. То есть к событиям пусть и неприятным для антарктической жизни, но далеко не катастрофичным.

Общемировое количество стратосферного озона при вспышке сверхновой в 300 световых годах может снизиться на 10%, в то время как в конце XX века глобальное антропогенное падение его концентрации достигало 5-6%. Это сравнимые величины.

С другой стороны, относительно близкий взрыв сверхновой подстегивает образование озона в тропосфере. Там этот газ уже не столько полезен, сколько вреден для биосферы (он относительно токсичен). Однако, заключили исследователи, концентрации тропосферного озона в таком случае не сильно отличались бы от современных его уровней в больших городах, где озон образуется из-за выхлопных газов авто.

Кроме этого, ученые решили рассчитать последствия близкого взрыва сверхновой для Земли в раннем кембрии и докембрии. В ту эпоху кислорода в воздухе было в 10 раз меньше, чем сегодня. Следовательно, и озону в нужных количествах образоваться было гораздо сложнее.

Кажется, что в таких условиях обеднение озонового слоя способно нанести более серьезный удар по сухопутной части биосферы (впрочем, весьма умеренной в ту эпоху). Однако, как показали расчеты, хотя в средних широтах при этом и появились бы озоновые дыры, тропики почти не пострадали и в таком варианте.

Гамма-всплеск GRB 080319B в представлении художника. Событие случилось 7,5 миллиардов лет назад, но дошло до наших телескопов только в 2008 году. Вероятной причиной считается взрыв сверхновой, образующий два мощных относительно узконаправленных луча у бывших полюсов звезды. Один из этих лучей и пришел к Земле, правда, рассеявшись за время своего очень долгого пути / © Wikimedia Commons

На всякий случай авторы научной работы посчитали даже эффект от сверхновой, дающей гамма-всплеск. Это весьма экзотическое событие, в котором за минуты или часы может выделиться энергия, сравнимая с излучением обычной звезды за миллиарды лет. И все же последствия такого события для Земли расчетно невелики.

Почти все гамма-излучение от сверхновой будет поглощено земной атмосферой еще на высоте 30 километров и не достигнет поверхности. Окислы азота от гамма-всплеска тоже образуются, но их концентрация вернется к нормальной через считаные недели после события. За это время биосфера не успеет получить слишком сильный удар.

Климатический эффект взрыва сверхновой, согласно новой работе, тоже трудно назвать слишком сильным. Если бы он случился сегодня, климат планеты просто вернулся бы в эпоху до начала глобального потепления — то есть стал бы, конечно, на градус холоднее и несколько суше, но все же далеко не фатально.

Исследователи пришли к выводу, что серьезное вымирание могут вызвать только взрывы сверхновых в десятках световых лет от нашей планеты. Однако пока в геологической летописи нет следов изотопных аномалий, показывающих, что настолько близкие взрывы когда-либо случались. Правда, это совсем не значит, что они не произойдут в будущем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 20:04
Юлия Трепалина

Для профилактики алкоголизма среди молодежи важно не только понимать, что побуждает употреблять спиртное, но и знать, почему молодые люди могут отказываться от выпивки. Более десятка таких причин в недавнем исследовании привели ученые из Соединенных Штатов. Комплексный учет мотивов позволит предупреждать развитие пагубной привычки, отметили специалисты.

Вчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Вчера, 17:59
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

Позавчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

12 Комментариев
1 2
1 2
4 недели назад
-
0
+
Приятно почитать исследование с конкретными результами, а не очередную агитку визжащих алармистов! Единственный вопрос: откуда после взрыва сверхновой потоки космических лучей, длящиеся столетиями?
    Александр Березин
    4 недели назад
    -
    0
    +
    1, остатки сверхновой приличное время излучают.
    +
      ещё комментарии
      1 2
      1 2
      4 недели назад
      -
      0
      +
      Нуу, белый карлик не излучает ничего, что могло бы сойти за космические лучи. Пульсарный ветер слаб, даже на расстоянии в 5 световых лет его никто не заметит (особенно при учёте гелиосферы). Чёрной дыре для джетов нужно много массы (откуда, если взрыв её раскидал?). А плотные и скоростные потоки частиц от непосредственно взрыва сверхновой иссякают за несколько месяцев. Всё ещё не понимаю, какой механизм способен повышать интенсивность лучей в сотни раз (да хоть даже в 10 раз) на протяжении веков
Виктор Ларионов
4 недели назад
-
0
+
Полезный материал: внёс ясность в «радиус действия взрывной волны» и её последствия. Тем более существует гипотиза, что подобный случай уже́ произошёл в историческую эпоху (~2023г. н.). > [интенсивность?] космических лучей близ нашей планеты поднимется в сотню раз... Здесь очень не хватает конкретных чисел и размерности (Вт, Тл, Рн/ч?) , что сильно повысило бы «познавательный вес» материала. > позднедевонское вымирание примерно 50% известных палеонтологам [видов?].
    Александр Березин
    4 недели назад
    -
    2
    +
    Виктор, нет, не видов. а именно родов. Как и написано в новости выше на том месте, где вы поставили квадратные скобки. Число вымерших видов палентологическими средствами учесть напрямую нельзя. С родами проще: https://naked-science.ru/article/nakedscience/sixthmassmyth "Здесь очень не хватает конкретных чисел и размерности " Авторы в своей работа не написали, к сожалению, ничего, кроме "в сто раз". От себя добавлю, что ГКЛ в окрестностях Земли вне магнитосферы дают порядка трети зиверта в год, т.е. при такой вспышке дозы от ГКЛ в космосе поднялись бы до десятков зивертов в год. То есть перелеты на Марс на химической ракете в таких условиях были бы летальны.
    +
      ещё комментарии
      Виктор Ларионов
      4 недели назад
      -
      0
      +
      Александр, загуглил на скорую руку: «Плотность солнечного ветра: Чем больше частиц в солнечном ветре, тем выше вероятность возникновения северного сияния, поскольку больше частиц сталкивается с магнитосферой Земли. Единицы измерения используемые на графиках - количество частиц на кубический сантиметр или p/см³.» >20 - геомагнитная буря. + скорость солнечного ветра: в норме 300км/с в стратосфере, во время вспышек до 1000. То же самое актуально и для вещества МЗС, добирающегося до поверхности Планеты. + часть тепломассобмена радиацией (в широком смысле: гамма-, рентгеновские лучи, лучи в видимом диапазоне спектра, радиоволны, УФ, ИК...).
        Александр Березин
        4 недели назад
        -
        0
        +
        Виктор, это же не солнечный ветер, а ГКЛ, идущие от сверхновых. Солнечный ветер от взрывов сверхновых не зависит.
          Виктор Ларионов
          4 недели назад
          -
          0
          +
          Александр, суть: размерность и порядок чисел.
            Виктор Ларионов
            4 недели назад
            -
            0
            +
            «По количеству частиц космические лучи на 92% состоят из протонов, на 6% — из ядер гелия, около 1% составляют более тяжёлые элементы, и около 1% приходится на электроны [с плотностью (мощностью) излучения, правда, не совсем понятно]: Традиционно частицы космических лучей делят на следующие группы [?]...(соответственно, протоны, альфа-частицы, лёгкие, средние, тяжёлые и сверхтяжёлые).» «Частица Oh-My-God (320 ЭэВ), обнаруженная в 1991 году, — самая энергичная из когда-либо зарегистрированных». «Когда высокоэнергетичная частица входит в атмосферу, она, взаимодействуя с атомами воздуха на первых 100 г[?]/см², рождает целый шквал частиц, в основном пионов и мюонов, которые, в свою очередь, рождают другие частицы, и так далее. Образуется конус из частиц, который называют ливнем. Такие частицы двигаются со скоростью, превышающей скорость света в воздухе, благодаря чему возникает черенковское свечение.» + БМА и др. аномалии. В общем, есть над чем подумать.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно