Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Mohou být nedávné supernovy zodpovědné za hromadné vymírání?

Mohou být nedávné supernovy zodpovědné za hromadné vymírání?

Ultrafialové záření blízké supernovy by mohlo ohrozit život na Zemi
Autor: David Aguilar (CfA)

Dvě blízké supernovy, které explodovaly přibližně před 2,5 miliónem a před 8 milióny roků mohly mít za následek postupné zničení ozónové vrstvy na Zemi, což zřejmě mělo nepříznivé důsledky pro pozemský život. Zejména před 2,5 miliónem roků se podmínky na Zemi měnily velmi dramaticky. Období pliocénu, které bylo velmi teplou a klidnou epochou ve vývoji Země, skončilo.

Nastalo období nazývané pleistocén, což je éra opakujících se zalednění označovaných jako doba ledová. Přirozené variace zemské dráhy a změny sklonu zemské rotační osy pravděpodobně byly důvodem pro klimatické změny, avšak počítačové simulace výbuchu supernovy mohou poskytnout detailní pohled na mnohotvárnost života v průběhu této epochy.

O supernově se předpokládá, že se nacházela ve vzdálenosti 163 až 326 světelných roků (50 až 100 parseků) od Země. Pro názornost, nejbližší hvězda vzhledem ke Slunci je Proxima Centauri, kterou od nás dělí 4,2 světelného roku.

Důsledky pro Zemi

Supernovy mohou sterilizovat jakékoliv obydlené planety, které jsou dostatečně blízko a náhodou se nacházejí ve směru proudu jejich škodlivého ionizujícího záření. Mohly blízké supernovy způsobit zkázu existujícího biologického prostředí na naší planetě? Astronomové se snažili najít na tuto otázku odpověď. Brian Thomas, astrofyzik na Washburn University v Kansasu, USA, modeloval biologický dopad na povrch Země na základě získaných geologických důkazů výbuchů blízkých supernov před 2,5 a před 8 milióny roků. Ve své poslední vědecké práci Brian Thomas zkoumal kosmické záření ze supernov a jeho šíření zemskou atmosférou směrem k povrchu, aby porozuměl jeho vlivu na živé organismy.

Na základě průzkumu záznamů fosilií na rozhraní mezi pliocénem a pleistocénem (před 2,5 milióny roků) můžeme zaznamenat dramatické změny ve fosilních záznamech pokrývajících celý povrch zeměkoule. Brian Thomas prohlásil pro Astrobiology Magazine, že „byly zde změny, zejména v Africe, v jejichž rámci se měnily oblasti z více zalesněných na více zatravněné.“ V průběhu tohoto období ukazují geologické záznamy zvýšené globální koncentrace železa-60 (Fe-60), což je radioaktivní izotop železa vytvářený během explozí supernov.

Máme zájem zjistit, jak by explodující hvězda ovlivnila život na Zemi před několika milióny roků a jak by se zde změnily podmínky pro život v té době,“ říká Brian Thomas. „Může to souviset právě s touto supernovou.“

Například zde nastaly změny v relativním zastoupení biologických druhů na rozhraní mezi pliocénem a pleistocénem. Ačkoliv žádné velké hromadné vymírání nenastalo, existoval zde všeobecně větší stupeň vymírání většího počtu druhů a změny vegetace.

Smrtelný vliv – ne tak docela

Pozůstatek po výbuchu supernovy Cas A, která se nachází ve vzdálenosti 11 000 světelných let Autor: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory)
Pozůstatek po výbuchu supernovy Cas A, která se nachází ve vzdálenosti 11 000 světelných let
Autor: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory)
Jak by ovlivnila blízká supernova život na Zemi? Brian Thomas se pozastavuje nad skutečností, že o supernovách se často říká, že „když supernova exploduje, všechno umírá“, avšak není to zcela správný argument. Správná odpověď vězí v přítomnosti atmosféry. Opalovací krémy a ozónová vrstva chrání veškerý život před škodlivým ultrafialovým zářením (UV), které jej geneticky poškozuje. Brian Thomas použil globální klimatické modely, současné modely chemického složení atmosféry a přenosu záření (průnik radiace skrz atmosférické vrstvy) k lepšímu porozumění, jak by proud kosmického záření ze supernovy změnil atmosféru Země, především ozónovou vrstvu.

Je zřejmé, že kosmické záření ze supernovy by nezničilo na své trajektorii všechno najednou. Mezihvězdné prostředí působí jako druh síťového filtru, který zpožďuje příchod kosmického záření a „déšť radioaktivního železa“ o stovky tisíc let, vysvětluje Brian Thomas pro časopis Astrobiology Magazine. Nabité částice o vysokých energiích zasáhnou naši Zemi jako první a s naší atmosférou budou reagovat odlišně než nízkoenergetické částice, které zasáhnou Zemi později. Modelová studie, kterou vypracoval Brian Thomas, předpokládá snižování množství ozónu po tom, co první částice ze supernovy začnou pronikat naší atmosférou. Zajímavé je, že pokles množství ozónu dosáhne vrcholu asi za 300 roků.

Kosmické záření o vysokých energiích by během 100 roků proniklo přímo stratosférou a uvolnilo by svoji energii až pod ozónovou vrstvou, zatímco méně energetické kosmické záření přicházející na Zemi později, by v průběhu intervalu 300 let uvolnilo mnohem více energie ve stratosféře a podstatně by tak ohrozilo přítomnost ozónu.

Snížení množství ozónu by se mohlo nepříznivě dotknout života na povrchu Země. „Tato práce je důležitým krokem směrem k pochopení vlivu exploze blízké supernovy na naši biosféru,“ říká Dimitra Atri, matematik a fyzik na Blue Marble Space Institute of Science, Seattle, USA.

Různé účinky

Brian Thomas prozkoumal několik možných život poškozujících účinků (zarudnutí kůže, rakovina kůže, šedý zákal, utlumení fotosyntézy mořského fytoplanktonu a poškození či zničení rostlin) v odlišných zeměpisných šířkách jako důsledek zvýšeného množství ultrafialového záření, ke kterému by došlo v závislosti na intenzitě poškození ozónové vrstvy. Výzkumy ukázaly zvýšené paušální ovlivnění, zpravidla vzrůstající se zeměpisnou šířkou, které odpovídá změnám pozorovaným ve fosilních záznamech. Avšak tyto účinky nejsou stejně škodlivé pro všechny organismy. Plankton, nejdůležitější výrobce kyslíku, se zdá být ovlivňován minimálně. Výsledky rovněž ukazují na malé navýšení rizika spálení a následného vzniku rakoviny kůže u lidí.

Mohly tedy blízké supernovy způsobit hromadná vymírání na naší planetě? „Je zde zřejmý mírnější účinek; místo ´zničení všeho´ bylo zjištěno, že některé organismy jsou odolnější a jiné jsou na tom hůř.“ Některé rostliny vykazují zvýšenou úrodnost, například sójové boby a pšenice, zatímco jiné rostliny naopak vykazují výnosnost sníženou. „To souhlasí,“ odkazuje Brian Thomas na změny biologických druhů vyplývající z fosilních nálezů.

Do budoucna počítá Brian Thomas s rozšířením tohoto výzkumu a se studiem možných vazeb mezi evolucí lidské rasy a supernovami.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org
[2] astrobiology.nasa.gov

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Ozónová vrstva, Hromadné vymírání druhů, Supernova


50. vesmírný týden 2018

50. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 10. 12. do 16. 12. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je vidět Mars, nedaleko něj Neptun a výše v Rybách je Uran. Merkur a Venuše jsou vidět ráno. Máme poslední týden vidět bez měsíčního svitu kometu 46P/Wirtanen v jejím přiblížení k Zemi. Výše na obloze je i pěkná kometa 64P/Swift-Gehrels. Sonda InSight už hýbe rukou a fotografuje okolí. U ISS zakotvila nákladní loď Dragon. Jeden ze dvou Falconů musel přistát do moře a podařilo se jej vyzvednout na pevninu. Start Delty IV Heavy z Kalifornie má odklady. Čína vyslala k Měsíci sondu Chang’e 4. Přistát má v pánvi Aitken na jihu Luny. Před 30 lety začala éra telekomunikačních družic Astra a před 25 lety začal Hubble vidět ostře.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LBN 777 - Orlí hlava

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2018 obdržel snímek „LBN 777 – Orlí hlava“, jehož autorem je Martin Myslivec   S objekty na noční obloze je to tak. Buď mají tak trochu nudná, byť pro neznalé někdy záhadná označení jako M, NGC, LBN, IC, GUM, DUN, vdB, Arp, Ced, … a mnoho

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Kometa 46P Wirtanen

Využil jsem další jasnou toskánskou noc a kochal se kometou 46P Wirtanen, která se pomalu přibližuje k Plejádám. Složenina 20 snímků z Fuji X-Pro2 + Fujinon XF 23/f1.4. Každý jednotlivý snímek clona 2.2, expozice 30 sekund, ISO 6400. Montáž iOptron SkyTracker. Složeno v programu StarryLandscapeStacker, doladělo v Affinity Photo.

Další informace »