发布单位:台北市立天文科学教育馆
超新星爆炸不仅是释放大量能量,它还会为宇宙注入重元素,甚至可能对地球上的生命产生深远影响。科学家在地球海底沉积物中发现了铁同位素60Fe的两次聚积,一次是在约200万至300万年前,另一次则是在约500万至600万年前。这两次铁的聚积都与超新星爆炸有关。
在一份提交给《天体物理学期刊快报》(The Astrophysical Journal Letters)审核的论文中,科学家研究了来自这些爆炸的能量到达地球的程度以及这些辐射影响地球生命的可能性。研究人员表示:「大约200万到300万年前的60Fe峰值可能来自于天蝎─半人马座星协(距离大约140秒差距)或杜鹃─时钟座星协(距离大约70秒差距)中超新星爆炸的直接影响。而约500万到600万年前的60Fe峰值则可能是因为太阳系进入气泡时的聚积。」
研究显示地球不仅直接受到超新星爆炸的辐射影响,还受到「本地泡」的影响。本地泡是由大质量、高温且寿命短的OB星群创造的,它们释放出的强风在星际介质中形成了气泡,这个气泡现在宽约1,000光年,而地球在五至六百万年前进入了这个本地泡。本地泡并非一个宁静的地方,需要多次超新星爆炸才能创造出这个气泡。作者指出,在过去的1,500万年中,共发生了15次超新星爆炸,至少有9次发生在过去600万年间。
图说:本地泡形成以及太阳系进入本地泡的过程。(来源:Catherine Zucker, Alyssa A. Goodman, Michael Foley, Douglas Finkbeiner,1,000-Light-Year Wide Bubble Surrounding Earth is Source of All Nearby, Young Stars)
研究认为,这些来自超新星的宇宙辐射可能足以对地球生命产生影响,特别是DNA双链断裂可能导致基因突变,进而推动物种多样化。约200万到300万年前的超新星辐射可能与非洲坦干伊喀湖的病毒多样化加速有关,进一步表明宇宙辐射对生命演化的潜在影响。
尽管辐射并不足以导致大规模灭绝,但可能促进了生命的突变率上升,并对物种的演化和地球生命的多样性产生了重大影响。然而,至今科学家对辐射的具体生物学效应还缺乏充分理解,尤其是来自宇宙射线的介子的影响仍未明确。
这项研究表明,宇宙环境在地球生命演化中发挥着重要作用,超新星爆炸也可能曾在远古时期扮演了推动地球生命演化的角色。(编译/台北天文馆王庭萱)
资料来源:Phys.org