لسنوات عديدة ، كان العلماء يدرسون كيفية تأثير المستعرات الأعظمية على الحياة على الأرض. السوبرنوفا هي أحداث قوية للغاية ، واعتمادًا على مدى قربها من الأرض ، يمكن أن يكون لها عواقب تتراوح من الكارثة إلى غير المهمة. لكن الآن ، يقول العلماء وراء بحث جديد إن لديهم أدلة محددة تربط واحدة أو أكثر من المستعرات العظمى بحدث الانقراض منذ 2.6 مليون سنة.
منذ حوالي 2.6 مليون سنة ، انفجرت مستعر أعظم أو أكثر على بعد حوالي 50 فرسخًا ، أو حوالي 160 سنة ضوئية ، بعيدًا عن الأرض. في نفس الوقت ، كان هناك أيضًا حدث انقراض على الأرض ، يسمى انقراض الحيوانات الضخمة البحرية Pliocene. تم القضاء على ما يصل إلى ثلث الأنواع البحرية الكبيرة على الأرض في ذلك الوقت ، ومعظمهم يعيشون في المياه الساحلية الضحلة.
"هذه المرة ، الأمر مختلف. لدينا أدلة على الأحداث القريبة في وقت محدد ". - د. أدريان ميلوت ، جامعة كنساس.
ترسم الورقة الجديدة رابطًا بين السوبرنوفا والانقراض ، وتشير إلى أن الجسيمات التي تسمى الميونات كانت الأطراف المذنبه. الدليل ليس فقط في السجل الأحفوري ، ولكن في طبقة من نوع مشع من الحديد المترسب على الأرض منذ حوالي 2.6 مليون سنة ، تسمى Iron 60. والدليل موجود أيضًا في الفضاء ، على شكل ميزة فقاعة متوسعة تم إنشاؤها بواسطة مستعر أعظم أو أكثر.
هذه الورقة من المؤلف الرئيسي أدريان ميلوت ، الأستاذ الفخري للفيزياء وعلم الفلك في جامعة كانساس ، والمؤلفين المشاركين في جامعة فيدرالية دي ساو كارلوس ، في البرازيل. قال ميلوت في بيان صحفي أنه لمدة 15 عامًا كان يدرس الآثار التي يمكن أن تحدثها المستعرات الأعظمية على الأرض. لكن هذه الورقة أكثر تحديدًا ، وتربط انقراض البليوسين بمستعرات أعظمية محددة. "هذه المرة ، الأمر مختلف. قال ميلوت: "لدينا أدلة على أحداث قريبة في وقت محدد". "نحن نعرف مدى بعدهم ، حتى نتمكن في الواقع من حساب كيفية تأثير ذلك على الأرض ومقارنتها بما نعرفه عما حدث في ذلك الوقت - إنه أكثر تحديدًا".
فماذا تخبرنا هذه التفاصيل؟
بادئ ذي بدء ، دعونا نتحدث عن الحديد ، على وجه التحديد ، الحديد 60. الحديد 60 هو نظير عنصر الحديد. النظير هو ببساطة ذرة بها عدد مختلف من النيوترونات في نواتها. لكل الحديد نفس عدد البروتونات - 26 - وعدد متساوٍ من الإلكترونات ، 26 أيضًا. لكن عدد النيوترونات يمكن أن يختلف. معظم الحديد في الكون ، بما في ذلك هنا على الأرض ، هو الحديد 56. يحتوي الحديد 56 على نواة مستقرة من 26 بروتون و 30 نيوترون. الحديد 56 مستقر ، مما يعني أنه غير مشع ولا يتحلل.
ولكن هنا على الأرض ، هناك أيضًا الحديد 60 ، مع نواة غير مستقرة تحتوي على 26 بروتونًا و 34 نيوترون. إنه مشع ، ويتحلل ليصبح في النهاية نيكل. هناك بقايا حديد 60 في أوقات مختلفة طوال السجل الجيولوجي ، مع ارتفاع كبير منذ حوالي 2.6 مليون سنة. لكن إليكم الأمر: أي حديد 60 كان جزءًا من الأرض عندما تكونت الأرض منذ فترة طويلة لتتحلل إلى النيكل. لن يكون هناك أثر لذلك.
"منذ منتصف التسعينيات ، قال الناس ،" مرحبًا ، ابحث عن الحديد 60. إنها رواية لأنه لا توجد طريقة أخرى للوصول إلى الأرض ولكن من مستعر أعظم. "- أدريان ميلوت ، جامعة كانساس.
لذلك إذا كان هناك ارتفاع في الحديد 60 قبل 2.6 مليون سنة ، فيجب أن يأتي من مكان ما. وهذا مكان ما يمكن أن يكون مجرد مساحة. وبما أن المستعرات الأعظمية هي الشيء الوحيد الذي يمكن أن يخلق الحديد 60 وينشره عبر الفضاء ، فيجب أن يكون من مستعر أعظم.
لكن الحديد 60 لم يقتل الحيوانات البحرية الكبيرة. بالتأكيد ، إنه مشع ، لكنه ليس الجاني وراء الانقراض. إنه مجرد دليل على وجود مستعر أعظم في نفس وقت الانقراض.
هناك دليل آخر يدعم نظرية "الموت بالمستعر الأعظم": فقاعة عملاقة في الفضاء.
تُسمى الميزة "الفقاعة المحلية" ، وهي تجويف مجوف في الوسط النجمي. الوسط النجمي هو المادة والإشعاع الموجود في الفضاء بين أنظمة النجوم داخل المجرة. إنه في الأساس غاز وغبار وأشعة كونية ، ويملأ الفراغ بين الأنظمة الشمسية.
الفقاعة المحلية هي شكل تم تجويفه من الوسط النجمي بواسطة مستعر أعظم أو أكثر. يوجد نظامنا الشمسي بداخله ، مثل النجوم مثل Antares و Beta Canis Majoris.
لا يوجد حدث آخر كان يمكن أن يجوف الفقاعة المحلية. عندما تنفجر سوبرنوفا ، تزيل موجة الصدمة الغاز والغبار في منطقتها ، مما يخلق فقاعة. الفقاعة ليست فارغة تمامًا ، فهناك غاز ساخن جدًا ومنخفض الكثافة. لكن معظم السحب الغازية اختفت.
قال ميلوت: "لدينا فقاعة محلية في الوسط النجمي". "نحن على حق. إنها منطقة عملاقة حوالي 300 سنة ضوئية. إنه في الأساس حار جدًا ، وغاز منخفض الكثافة جدًا - تم سحب كل السحب الغازية منه تقريبًا. أفضل طريقة لتصنيع فقاعة مثل هذه هي مجموعة كاملة من المستعرات الأعظمية التي تضربها أكبر وأكبر ، ويبدو أن هذا يتناسب جيدًا مع فكرة السلسلة. "
لذا ، إذا كان الدليل ، على حد سواء الفقاعة المحلية والحديد 60 ، يدعم حدوث العديد من المستعرات الأعظمية المسببة لانقراض الحيوانات الضخمة للبليوسين ، فما هي بالضبط آلية هذا الانقراض؟ لا يستطيع الحديد 60 القيام بذلك ، ولا يمكن أن تحدث فقاعة في الفضاء. اذا ماذا حصل؟
يقول ميلوت وفريقه إن الأمر كله يتعلق بالجسيمات دون الذرية المسماة الميونات.
"أفضل وصف للميون سيكون إلكترونًا ثقيلًا جدًا - لكن الميون أكبر بمئات المرات من الإلكترون." - أدريان ميلوت ، مؤلف رئيسي ، جامعة كاناساس.
عندما نشرت المستعرات الأعظمية الحديد 60 على الأرض ، لم يكن الشيء الوحيد الذي نزل من الفضاء. كان هناك أيضا الميونات. من الأفضل وصف الميونات بأنها "إلكترونات ثقيلة" وفقًا لميلوت. وعلى الرغم من أننا نتلقى باستمرار الميونات من الفضاء ، إلا أن معظمها يمر عبرنا بشكل غير ضار ، حيث يتفاعل فقط الشخص الغريب معنا ويشكل جزءًا من الإشعاع الذي يتم قصفه باستمرار.
قال ميلوت: "أفضل وصف للميون سيكون إلكترونًا ثقيلًا جدًا - لكن الميون أكبر بمئات المرات من الإلكترون". "إنهم يخترقون جدا. حتى عادة ، هناك الكثير منهم يمرون عبرنا. يمر جميعهم تقريبًا بشكل غير ضار ، ولكن حوالي خمس جرعة الإشعاع لدينا تأتي من الميونات ".
لكن ذلك تغير عندما انفجرت المستعرات الأعظمية. كان سيكون هناك مئات المرات من الميونات أكثر من رقم الخلفية العادي. وبالنسبة للحيوانات الكبيرة ذات المساحات الأكبر ، يعني ذلك تعرضًا أكبر للإشعاع.
قال ميلوت: "لكن عندما تضرب هذه الموجة من الأشعة الكونية ، اضرب هذه الميونات ببضع مئات". "لن يتفاعل سوى جزء صغير منهم بأي شكل من الأشكال ، ولكن عندما يكون العدد كبيرًا جدًا وطاقتهم عالية جدًا ، فإنك تحصل على طفرات وسرطان متزايدين - وهذه ستكون التأثيرات البيولوجية الرئيسية. قدرنا أن معدل الإصابة بالسرطان سيرتفع إلى حوالي 50 بالمائة لشيء بحجم الإنسان - وكلما زاد حجمك ، كلما كان أسوأ. بالنسبة للفيل أو الحوت ، فإن جرعة الإشعاع ترتفع إلى حد كبير. "
لذا ، تسببت المستعرات الأعظمية البعيدة في ارتفاع كبير في عدد الميونات التي تضرب الأرض ، مما يزيد من معدل الإصابة بالسرطان ، خاصة في الحيوانات البحرية الكبيرة. وبما أن الحيوان أعمق في الماء ، كلما كانت محمية أكثر ، فإن انقراض الحيوانات البحرية الأكبر في المياه الساحلية الضحلة كان منتجًا ثانويًا.
تم انقراض حيوان بحري كبير - وشائن - بشكل خاص خلال انقراض الحيوانات الضخمة البحرية البليوسينية: Megalodon ، أحد أكبر الحيوانات المفترسة وأقوىها على الإطلاق للعيش على الأرض.
كان Megalodon سمكة قرش قديمة بحجم حافلة مدرسية انقرضت قبل 2.6 مليون سنة. قال ميلوت: "أحد حالات الانقراض التي حدثت منذ 2.6 مليون سنة كان ميجالودون". "تخيل القرش الأبيض العظيم في" Jaws "، الذي كان هائلاً - وهذا هو Megalodon ، ولكنه كان بحجم حافلة المدرسة. لقد اختفوا للتو في ذلك الوقت. لذا ، يمكننا التكهن بأن ذلك قد يكون له علاقة بالميونات. في الأساس ، كلما كان المخلوق أكبر ، كانت الزيادة في الإشعاع أكبر. "
كما يعترف ميلوت ، هناك بعض التكهنات الجارية هنا. قد تكون هناك أسباب أخرى لانقراضه ، بما في ذلك تبريد المحيطات نتيجة لعصر جليدي. كان من الممكن أيضًا أن تنخفض مستويات البحر خلال العصر الجليدي ، مما يعني أن الأنواع فقدت مناطق تمريض جيدة.
Megalodon لم يكن النوع الوحيد الذي انقرض خلال تلك الفترة. في ورقة عام 2017 ، وثق الباحثون انقراض الحيوانات البحرية الضخمة الأخرى بما في ذلك الثدييات والطيور البحرية والسلاحف. ولكن هل يمكن أن تتسبب مستعر أعظم أو أكثر في حدوث كل هذا؟
كانت الأرض في فترة تقلبات مناخية في ذلك الوقت ، لذلك من الصعب معرفة الآثار الفردية التي كان يمكن أن تحدثها المستعرات الأعظمية وتغير المناخ عند الانقراض. واقترحت دراسة أخرى ارتباط مستعر أعظم مختلف بانقراض بليوسين-بليستوسين.
في دراسة أجريت عام 2002 ، نظر الباحثون إلى الفقاعة المحلية ، وفي Iron 60 Earth ، وخلصوا إلى أن كلاهما عامل في الانقراض. لكنهم افترضوا آلية مختلفة. وقالوا إن المستعرات الأعظمية تسببت في تصاعد للأشعة فوق البنفسجية لضرب الأرض ، مما أسفر عن مقتل مخلوقات صغيرة في قاعدة السلسلة الغذائية ، وهذا بدوره أدى إلى موت حيوانات ضخمة ضخمة.
بالنسبة إلى ميلوت وفريقه ، فإن نظرية المستعرات الأعظمية هي جزء منها. قال باحث في جامعة كانساس إن الدليل على وجود مستعر أعظم ، أو سلسلة منها ، هو "قطعة ألغاز أخرى" لتوضيح الأسباب المحتملة لانقراض حدود بليوسين-بليستوسين.
قال ميلوت: "لم يكن هناك أي تفسير جيد لانقراض المدافع البحرية الضخمة". "يمكن أن يكون هذا واحد. إنه هذا التغيير في النموذج - نحن نعلم أن شيئًا ما حدث ومتى حدث ، لذا يمكننا للمرة الأولى البحث عن الأشياء والبحث عنها بطريقة محددة. يمكننا الآن أن نكون محددين حقًا بشأن آثار الإشعاع بطريقة لم تكن ممكنة من قبل ".
- الورقة العلمية: انقراض الحيوانات البحرية البليوسينية وتأثيرها على التنوع الوظيفي.
- بيان صحفي: يدرس الباحثون ما إذا كانت المستعرات الأعظمية تقتل حيوانات المحيط الكبيرة في فجر العصر الجليدي
- ورقة علمية: الفرضية: جرعة إشعاع الميون وانقراض الضخمة البحرية في نهاية بليوسين سوبر نوفا
- ورقة علمية: دليل على انفجارات السوبرنوفا القريبة
