Potężne eksplozje masywnych gwiazd pod koniec ich życia nie tylko wpływają na same gwiazdy i ich bezpośrednie otoczenia, ale także mogą wpływać na warunki panujące na Ziemi. Najnowsze badania sugerują, że te odległe kosmiczne zjawiska miały już kilkukrotnie realny wpływ na klimat naszej planety, a być może nawet na ewolucję życia. Choć brzmi to jak fabuła filmu science fiction, coraz więcej dowodów wskazuje, że supernowe mogą powodować zmiany środowiskowe również w skali geologicznej.
Supernowe to gwałtowne wybuchy masywnych gwiazd, które wyczerpały swoje paliwo jądrowe. W ich wyniku powstają gwiazdy neutronowe lub czarne dziury, a w przestrzeń kosmiczną uwalniane są ogromne ilości promieniowania i wysokoenergetycznych cząstek. Gdyby taka eksplozja wydarzyła się w odległości 30 lat świetlnych od Ziemi, mogłaby całkowicie zniszczyć atmosferę naszej planety i doprowadzić do wyginięcia większości form życia. Nawet w większych odległościach — rzędu kilkuset lat świetlnych — promieniowanie ze supernowej może zakłócać skład atmosfery, niszczyć warstwę ozonową i wpływać na klimat.
Dr Robert Brakenridge z Institute of Arctic and Alpine Research zbadał, czy eksplozje gwiazd w sąsiedztwie Układu Słonecznego mogły mieć wpływ na historię Ziemi. Zamiast koncentrować się na modelach teoretycznych, sięgnął po dane empiryczne: zapisy geologiczne i dendrochronologiczne (badania słojów drzew). Jego celem było znalezienie fizycznych dowodów na to, że promieniowanie z supernowych rzeczywiście docierało do naszej planety.
Drzewa pochłaniają węgiel z atmosfery, w tym izotopy radioaktywne, których poziom wzrasta w czasie silnego napromieniowania. Brakenridge przeanalizował 15 000 lat zapisu słojów drzew, szukając wzrostów zawartości radioaktywnego węgla-14 (¹⁴C), który mógłby być związany z eksplozjami supernowych. Zidentyfikował 11 nagłych skoków tego izotopu — o czasie i intensywności zgodnych ze znanymi zdarzeniami w przestrzeni kosmicznej.
Choć nie można wykluczyć, że część z tych wzrostów była wynikiem dużych rozbłysków słonecznych, badacze planują zestawić te dane z innymi źródłami, takimi jak rdzenie lodowe i warstwy osadów głębinowych, aby lepiej określić pochodzenie tych anomalii.
Ulepszony model Brakenridge’a pokazuje, że wysokoenergetyczne fotony z supernowych mogą znacząco osłabiać warstwę ozonową, zwiększając dopływ szkodliwego promieniowania ultrafioletowego ze Słońca. Może to stanowić zagrożenie dla organizmów żywych, zakłócać ekosystemy i prowadzić do masowych wymierań. Co więcej, promieniowanie może także degradować metan w stratosferze — jeden z ważniejszych gazów cieplarnianych — co z kolei może prowadzić do znacznego ochłodzenia klimatu.
Choć obecnie żadna znana gwiazda nie znajduje się na tyle blisko, by stanowić bezpośrednie zagrożenie, naukowcy wskazują na Betelgezę — czerwonego olbrzyma oddalonego o około 700 lat świetlnych — która powoli zbliża się do końca swojego życia, które zakończy eksplozją supernową. Owa eksplozja, choć spektakularna, najprawdopodobniej nie będzie groźna dla życia na Ziemi. Mimo to badacze podkreślają konieczność monitorowania bliskiego otoczenia Układu Słonecznego oraz udoskonalania modeli przewidujących wpływ supernowych na atmosferę i klimat planety.
Źródło: MNRAS