Bilim adamları uzun yıllardır süpernovaların Dünya üzerindeki yaşamı nasıl etkileyebileceğini araştırıyorlar. Süpernovalar son derece güçlü olaylardır ve Dünya'ya ne kadar yakın olduklarına bağlı olarak, felaketten önemsize kadar çeşitli sonuçları olabilir. Ancak şimdi, yeni bir makalenin arkasındaki bilim adamları, bir veya daha fazla süpernova'yı 2.6 milyon yıl önce bir yok olma olayına bağlayan özel kanıtlara sahip olduklarını söylüyor.
Yaklaşık 2,6 milyon yıl önce, bir veya daha fazla süpernova Dünya'dan yaklaşık 50 parsek veya 160 ışıkyılı uzaklıkta patladı. Aynı zamanda, Dünya'da Pliyosen deniz megafauna nesli olarak adlandırılan bir yok olma olayı da vardı. Dünyadaki büyük deniz türlerinin üçte birine kadarı, çoğu sığ kıyı sularında yaşayan yok edildi.
“Bu sefer farklı. Belirli bir zamanda yakınlardaki olaylara dair kanıtımız var. ” - Dr. Adrian Melott, Kansas Üniversitesi.
Yeni makale, süpernova ile yok olma arasında bir bağlantı kuruyor ve müon denilen parçacıkların suçlu olduğunu öne sürüyor. Kanıtlar sadece fosil kayıtlarında değil, yaklaşık 2.6 milyon yıl önce Dünya'ya yatırılan ve Demir 60 olarak adlandırılan radyoaktif tipte bir Demir katmanında da yer almaktadır. Kanıt ayrıca, genişleyen bir kabarcık özelliği şeklinde uzayda ortaya çıkmıştır. bir veya daha fazla süpernova tarafından.
Makale, Kansas Üniversitesi fizik ve astronomi profesörü olan yazar Adrian Melott ve Brezilya'daki Universidade Federal de São Carlos'un ortak yazarlarından alınmıştır. Melott bir basın açıklamasında 15 yıldır süpernovaların Dünya üzerindeki etkilerini incelediğini söyledi. Ancak bu yazı çok daha spesifiktir ve Pliosen neslinin tükenmesini spesifik süpernovalara bağlar. “Bu sefer farklı. Belirli bir zamanda yakınlardaki olaylara dair kanıtımız var ”dedi. “Ne kadar uzakta olduklarını biliyoruz, bu yüzden bunun Dünya'yı nasıl etkileyeceğini hesaplayabilir ve onu o sırada olanlar hakkında bildiklerimizle karşılaştırabiliriz - çok daha spesifik.”
Peki bu özellikler bize ne anlatıyor?
Her şeyden önce demirden, özellikle demir 60'dan bahsedelim. Demir 60, demir elementinin bir izotopudur. Bir izotop, çekirdeğinde farklı sayıda nötron bulunan bir atomdur. Tüm demir aynı sayıda protona (26) ve eşit sayıda elektrona, ayrıca 26'ya sahiptir. Ancak nötron sayısı değişebilir. Burada Dünya da dahil olmak üzere evrendeki demirin çoğu demir 56'dır. Demir 56, 26 proton ve 30 nötronun dengeli bir çekirdeğine sahiptir. Demir 56 sabittir, yani radyoaktif değildir ve bozulmaz.
Ancak burada, 26 proton ve 34 nötron içeren kararsız bir çekirdeğe sahip bazı Iron 60 da var. Radyoaktiftir ve nihayetinde nikel olmak için bozunur. Jeolojik kayıt boyunca farklı zamanlarda Demir 60 kalıntısı var ve yaklaşık 2.6 milyon yıl önce büyük bir artış oldu. Ama işte şu: Dünya'nın oluştuğu zaman Dünya'nın bir parçası olan herhangi bir demir 60, uzun zaman önce nikele indirilmiş olurdu. Bunun izi kalmazdı.
“1990'ların ortalarına gelindiğinde insanlar,“ Hey, demir-60 arayın. Bu bir anlatım çünkü dünyaya ulaşmak için başka bir süpernovadan başka yolu yok. ”(Adrian Melott, Kansas Üniversitesi).
2.6 milyon yıl önce demirde bir artış olursa, bir yerden gelmesi gerekiyordu. Ve bir yerlerde sadece boşluk olabilir. Ve süpernovalar demir 60 yaratabilen ve uzaya yayılabilen tek şey olduğundan, bir süpernovadan olması gerekir.
Ancak demir 60, büyük deniz hayvanlarını öldürmedi. Tabii, radyoaktif, ama yok olmanın arkasındaki suçlu değil. Bu sadece yok olma ile aynı zamanda bir süpernova kanıtı.
“Süpernova ile ölüm” teorisini destekleyen başka bir kanıt daha var: uzayda dev bir balon.
Bu özelliğe, yıldızlararası ortamdaki oyuk bir boşluk olan Yerel Kabarcık denir. Yıldızlararası ortam, bir galaksi içindeki yıldız sistemleri arasındaki boşlukta bulunan madde ve radyasyondur. Temelde gaz, toz ve kozmik ışınlardır ve güneş sistemleri arasındaki boşluğu doldurur.
Yerel Kabarcık, yıldızlararası ortamdan bir veya daha fazla süpernova tarafından oyulmuş bir şekildir. Güneş Sistemimiz, Antares ve Beta Canis Majoris gibi yıldızlar içinde.
Yerel Baloncuk'u oyuklaştırabilecek başka bir etkinlik yok. Bir süpernova patladığında, şok dalgası bölgedeki gaz ve tozu temizleyerek bir kabarcık oluşturur. Kabarcık tamamen boş değil, içinde çok sıcak ve çok düşük yoğunluklu gaz var. Ancak gaz bulutlarının çoğu gitti.
“Yıldızlararası ortamda Yerel Balon var,” dedi Melott. “Biz tam sınırdayız. Yaklaşık 300 ışıkyılı uzunluğunda dev bir bölge. Temelde çok sıcak, çok düşük yoğunluklu bir gazdır - neredeyse tüm gaz bulutları dışarı atılmıştır. Böyle bir kabarcık üretmenin en iyi yolu, bir sürü süpernova onu daha büyük ve daha büyük esiyor ve bu bir zincir fikri ile iyi uyuyor gibi görünüyor. ”
Peki, hem Yerel Kabarcık hem de Demir 60, kanıtlar Pliosen deniz megafauna neslinin tükenmesine neden olan çoklu süpernova oluşumunu destekliyorsa, bu yok oluşun mekanizması tam olarak neydi? Demir 60 bunu yapamaz ve uzayda bir kabarcık da çıkamaz. Peki ne oldu?
Melott ve ekibi hepsinin müon adı verilen atom altı parçacıklara geldiğini söylüyor.
“Bir müonun en iyi tanımı çok ağır bir elektron olacaktır - fakat bir müon bir elektrondan birkaç yüz kat daha büyüktür.” - Adrian Melott, baş yazar, Kanasas Üniversitesi.
Süpernovalar Iron 60'ı Dünya'ya yaydığında, uzaydan yağmur yağan tek şey bu değildi. Müonlar da vardı. Müonlar en iyi Melott'a göre “ağır elektronlar” olarak tanımlanabilir. Ve sürekli uzaydan müon almamıza rağmen, çoğu doğrudan zararsız bir şekilde geçiyor, sadece garip olan bizimle etkileşime giriyor ve sürekli bombardımana uğradığımız radyasyonun bir parçasını oluşturuyor.
Melott, “Bir müonun en iyi açıklaması çok ağır bir elektron olacaktır - ancak bir müon, bir elektrondan birkaç yüz kat daha büyüktür” dedi. Çok nüfuz ediyorlar. Normalde bile, bizden geçen bir sürü var. Neredeyse hepsi zararsız geçiyor, ancak radyasyon dozumuzun yaklaşık beşte biri müonlarla geliyor. ”
Fakat süpernova patladığında bu değişti. Normal arka plan sayısından yüzlerce kat daha fazla müon olurdu. Ve daha geniş yüzey alanına sahip daha büyük hayvanlar için, bu radyasyona çok daha fazla maruz kalma anlamına gelir.
"Ama bu kozmik ışın dalgası çarptığında, bu müonları birkaç yüzle çarp," dedi Melott. “Bunların sadece küçük bir kısmı herhangi bir şekilde etkileşime girecek, ancak sayı çok büyük ve enerjisi çok yüksek olduğunda, mutasyonlar ve kanser artar - bunlar ana biyolojik etkiler olacaktır. Kanser oranının bir insanın büyüklüğü için yaklaşık yüzde 50 artacağını tahmin ettik - ve ne kadar büyükseniz o kadar kötü. Bir fil ya da balina için radyasyon dozu artar. ”
Bu nedenle, uzak süpernovalar, Dünya'yı vuran müonların sayısında, özellikle büyük deniz hayvanlarında kanser insidansını artıran büyük bir artışa neden oldu. Ve bir hayvan su içinde ne kadar derinse, o kadar korunur, sığ kıyı sularında daha büyük deniz hayvanlarının yok olması bir yan üründür.
Özellikle büyük ve rezil bir deniz hayvanı, Pliyosen deniz megafauna nesli tükenme sırasında yok oldu: Dünya'da yaşamış en büyük ve en güçlü yırtıcılardan biri olan Megalodon.
Megalodon, 2.6 milyon yıl önce soyu tükenmiş bir okul otobüsü kadar eski bir köpekbalığıydı. Melott, “2.6 milyon yıl önce gerçekleşen yok olmalardan biri Megalodon'du. “White Çenelerde” Büyük Beyaz Köpekbalığı'nı muazzam bir şekilde hayal edin - bu Megalodon, ama bu bir okul otobüsü boyutundaydı. Sadece o zaman kayboldular. Yani, bunun müonlarla bir ilgisi olabileceğini düşünebiliriz. Temel olarak, canlı ne kadar büyük olursa radyasyondaki artış da o kadar büyük olur. ”
Melott'ın da kabul ettiği gibi, burada bazı spekülasyonlar var. Bir buzul çağı sonucu okyanusların soğutulması da dahil olmak üzere yok olmasının başka nedenleri olabilir. Buzul çağında deniz seviyeleri de düşmüş olacaktı, yani türler iyi bakım alanlarını kaybetti.
O dönemde soyu tükenmiş tek tür Megalodon değildi. 2017 tarihli bir makalede, araştırmacılar memeliler, deniz kuşları ve kaplumbağalar da dahil olmak üzere diğer deniz megafaunlarının yok olduğunu belgelediler. Fakat bir veya daha fazla süpernova tüm bunlara neden olabilir mi?
Dünya o zaman iklim değişkenliği dönemindeydi, bu nedenle süpernovaların ve iklim değişikliğinin yok olma üzerindeki etkilerini ortaya çıkarmak zordur. Ve başka bir çalışmada Pliosen-Pleistosen nesli ile farklı bir süpernova bağlantısı önerildi.
2002 yılında yapılan bir çalışmada, araştırmacılar Yerel Kabarcık ve Dünya Demir 60'a baktı ve her ikisinin de yok olmada bir faktör olduğu sonucuna vardı. Fakat farklı bir mekanizma oluşturdular. Süpernovaların ultraviyole ışıkta Dünya'ya çarparak gıda zincirinin dibindeki küçük yaratıkları öldürdüğünü ve bunun sonucunda daha büyük deniz megafaunasının ölmesine yol açtığını söylediler.
Melott ve ekibi için, süpernova muon teorisi bunun bir parçası. Kansas Üniversitesi araştırmacısı, bir süpernova veya bunların serisinin kanıtlarının, Pliosen-Pleistosen sınırının yok olmasının olası nedenlerini açıklığa kavuşturmak için “başka bir bulmaca parçası” olduğunu söyledi.
Melott, “Denizel megafaunal yok olma konusunda gerçekten iyi bir açıklama olmadı,” dedi. “Bu bir tane olabilir. Bu paradigma değişikliği - bir şey olduğunu ve ne zaman olduğunu biliyoruz, bu yüzden ilk kez gerçekten kazıp şeyleri kesin bir şekilde arayabiliriz. Artık radyasyonun etkilerinin daha önce mümkün olmayan bir şekilde ne olacağı konusunda gerçekten kesinleşebiliriz. ”
- Bilimsel Makale: Pliosen denizel megafauna neslinin tükenmesi ve fonksiyonel çeşitlilik üzerindeki etkisi.
- Basın Bülteni: Araştırmacılar süpernovaların Pleistosen şafak vakti büyük okyanus hayvanlarını öldürüp öldürmediğini düşünüyor
- Bilimsel Çalışma: Hipotez: Pliosen Süpernova Sonunda Muon Radyasyon Dozu ve Deniz Megafaunal Yokoluşu
- Bilimsel Makale: YAKIN SÜPERNOVA PATLAMALARI İÇİN DELİL
