附近的超新星爆炸可能影响了人类的进化[视频]
计算机模拟显示了铁60的质量密度分布与220万年前银河系的局部(前景)和I型超级气泡有关。地球附近的白红区域(不是按比例画的)代表的是最近超新星爆炸释放出的物质。
研究人员称,距离地球最近的超新星可能已经向地球发出了足以影响人类进化的辐射。
超新星是最强大的恒星爆炸。这些从巨大的濒死恒星发出的爆发在宇宙的边缘都是可见的,其亮度足以短暂地超过它们所在星系中的所有恒星。
50多年来,科学家们一直认为,附近的恒星烟火可能影响了地球上的生命,扰乱了全球气候,甚至引发了大规模物种灭绝。之前的研究计算出,超新星发生在距离地球325光年的范围内,预计大约每200万到400万年发生一次,可能会在地球上沉积放射性碎片。(从角度看,离太阳最近的恒星邻居大约4.3光年远。)
1999年,研究人员在深海岩石中发现了一种名为“铁60”的轻度放射性物质,这表明超新星确实向地球喷洒了放射性物质。超新星产生大量的铁-60,而其他产生铁-60的自然方式只能产生十分之一的铁-60。
之前的研究表明,超新星爆炸产生的高能粒子在距离地球30到45光年的范围内对地球上的生命造成灾难性的影响。然而,之前的研究也估计,足够近的爆炸导致大规模灭绝的情况非常罕见,“大约每几十亿年就发生一次,”研究的合著者、堪培拉澳大利亚国立大学的核物理学家安东·沃纳告诉Space.com。
现在,研究人员已经确定了最近一次离地球最近的超新星发生的时间和地点,并发现它们发生的时间之晚足以潜在地影响人类的进化。
科学家们研究了“局部气泡”的起源,这是地球太阳系所在的银河系区域。当地的泡沫的措施大约600到600年到1200年light-years-is隐约在x射线从热等离子体到180万华氏度(100万摄氏度),也有可能来自于一系列的超新星,研究报告的主要作者说迪特尔•Breitschwerdt柏林理工学院的天体物理学家。
研究人员着重研究了深海岩石中铁60的起源,杏2系列它可能来自于大约220万年前距离地球195到425光年的一颗或多颗超新星。
Breitschwerdt告诉Space.com网站说:“我们可以做一种银河系考古学——就像陆地考古学家一样,我们在某个地方挖掘过去事件的痕迹。”
利用超级计算机模型来计算濒死恒星的可能质量和这些放射性物质的复杂轨迹,研究小组成员能够确定爆炸的最可能时间和地点——两个超新星距离太阳大约290到325光年。
Breitschwerdt说:“运行几个模型总共花了我们三到四年的时间。”
Breitschwerdt和他的同事们估计,这两颗超新星的较近距离起源于一颗质量约为太阳质量9.2倍的恒星,大约发生在230万年前。另一颗超新星来自一颗质量约为太阳质量8.8倍的恒星,发生在大约150万年前。(相比之下,已知的最古老的同人(包括现代人,智人)可以追溯到大约280万年前。)
研究人员说,这些爆炸是14到20个超新星中的两个,它们提供了热等离子体,形成了局部的气泡。另一颗超新星可能也会将铁60喷到地球上,尽管喷到地球上的程度要小一些,因为它们发生在更遥远、更久远的年代。
在另一项新的研究中,沃纳和他的同事们重点研究了来自大西洋、太平洋和印度洋的深海岩石,这些岩石的铁-60含量大约是平均水平的40倍。探测这种铁60是很困难的——充其量,“在我们的样本中,这种地外放射性铁60的含量是地球稳定铁的100亿倍,”沃纳说,他领导了第二次研究。“我们需要非常灵敏的单原子计数技术来识别这些铁60原子,”他说。
研究人员发现,这些放射性碎片是在两个相对较近的时期——一个是150万到320万年前,另一个是650万到870万年前,在星际尘埃颗粒中被带到地球的。他们认为,这些超新星距离我们不到300光年,足够近,白天可以看到,亮度相当于月球。研究人员说,这种铁60可能来自直接喷向太阳系的超新星,杏耀YL但也有可能是太阳系穿过了被多个超新星残骸污染的星际云。
尽管沃纳指出,他和他的同事研究的超新星可能离地球不够近,不会造成大规模物种灭绝,但他说,这些爆炸产生的辐射可能影响了地球的气候。例如,他指出,他们发现的更早的事件与大约800万年前的中新世晚期的温度变化相吻合,当时地球上的动物群发生了全球性的变化。此外,最近的一次事件发生在大约300万年前,上新世末期,地球开始变冷的同一时间,这一气候变化可能促进了人类谱系的崛起。
此外,Breitschwerdt指出,来自这些爆炸的辐射也可能引发了地球上生命形式的突变。Breitschwerdt说:“突变率的增加可能会直接影响进化,例如,大脑体积的增大。”
在未来,沃纳和他的同事们将努力查明超新星“铁60”坠落地球的确切时间,
杏耀平台总代结缘,以便更好地了解它是否可能影响了地球上的生命,沃纳说。
科学家们分别在4月7日出版的《自然》杂志上发表了两篇论文,详细介绍了他们的发现。