超新星260萬年前可能已經消滅了海洋的大型動物

多年來，科學家們一直在研究超新星如何影響地球上的生命。超新星是非常強大的事件，并且取決于它們與地球的接近程度，它們可能會產生從災難到無關緊要的后果。但現在，一篇新論文背后的科學家表示，他們有一些具體的證據表明，一個或多個超新星與260萬年前的滅絕事件有關。

大約260萬年前，一個或多個超新星爆發了大約50秒差距，或大約160光年遠離地球。與此同時，地球上也發生了滅絕事件，稱為上新世海洋巨型動物滅絕。當時地球上多達三分之一的大型海洋物種被消滅，其中大部分生活在淺海岸水域。

在新的論文繪制超新星和滅絕之間的聯系，并建議粒子稱為介子是有罪者。證據不僅存在于化石記錄中，而且還存在于大約260萬年前沉積在地球上的一層放射性鐵中，稱為鐵60。證據也在太空中，以一個或多個超新星創造的膨脹氣泡特征的形式出現。

該論文來自堪薩斯大學物理學和天文學名譽教授Adrian Melott，以及巴西聯邦圣保羅大學的共同作者。梅洛特在一份新聞稿中說，15年來他一直在研究超新星對地球的影響。但是這篇論文更加具體，并將上新世的滅絕與特定的超新星聯系起來。“這次，情況有所不同。我們在特定時間有附近事件的證據，“Melott說。“我們知道他們離我們有多遠，所以我們實際上可以計算出它會如何影響地球并將其與我們對當時發生的事情進行比較 - 它更為具體。”

那么這些細節告訴我們什么呢?

首先，讓我們談談鐵，特別是鐵60.鐵60是元素鐵的同位素。同位素只是原子核中具有不同數量中子的原子。所有的鐵具有相同數量的質子-26-和相同數量的電子，也是26.但是它的中子數可以變化。宇宙中的大部分鐵，包括地球上的鐵，都是鐵56.鐵56具有26個質子和30個中子的穩定核。鐵56是穩定的，這意味著它不具有放射性并且不會腐爛。

但是在地球上，還有一些鐵60，其中一個不穩定的核包含26個質子和34個中子。它是放射性的，并且衰變到最終變成鎳。整個地質記錄中不同時間都有鐵60殘留物，大約260萬年前出現大幅飆升。但事情就是這樣：當地球形成時，任何成為地球一部分的鐵60都會在很久以前腐爛成鎳。沒有留下任何痕跡。

因此，如果260萬年前有60億鐵，那就必須來自某個地方。那個地方只能是空間。因為超新星是唯一可以制造鐵60并通過太空擴散出來的東西，它必須來自超新星。

但鐵60并沒有殺死大型海洋動物。當然，它具有放射性，但它并不是滅絕背后的罪魁禍首。這只是滅絕同時超新星的證據。

還有另一個證據支持“超新星死亡”理論：一個巨大的太空泡泡。

該特征稱為局部氣泡，是星際介質中的挖空腔。星際介質是存在于恒星系統之間，星系內的空間中的物質和輻射。它基本上是氣體，塵埃和宇宙射線，它填補了太陽系之間的空間。

局部氣泡是由一個或多個超新星從星際介質中挖空的形狀。我們的太陽系就在其內部，像Antares和Beta Canis Majoris這樣的明星也是如此。

沒有其他事件可以掏空本地泡泡。當超新星爆炸時，沖擊波會清除其區域內的氣體和灰塵，從而產生氣泡。氣泡并非完全是空的，其中留有一些非常熱且非常低密度的氣體。但是大部分的氣體云已經消失了。

“我們在星際媒介中有本地泡沫，”梅洛特說。“我們正處于優勢地位。這是一個長約300光年的巨大地區。它基本上是非常熱的，非常低密度的氣體 - 幾乎所有的氣體云都已被掃除。制造像這樣的泡沫的最好方法是將一大堆超新星吹得越來越大，這看起來很符合鏈條的想法。“

因此，如果局部氣泡和鐵60的證據支持導致上新世海洋巨型動物滅絕的多個超新星的出現，那滅絕的機制到底是什么?鐵60不能做到，也不能在太空中冒泡。所以發生了什么事?

梅洛特和他的團隊說這一切都歸結為稱為μ子的亞原子粒子。

當超新星在地球上傳播鐵60時，它不是唯一從太空降下來的東西。還有μ子。根據Melott的說法，Muons最好被描述為“重電子”。雖然我們經常從太空接收到μ子，但是大多數都是無害地穿過我們，只有奇怪的人與我們互動并構成了我們不斷被轟炸的輻射的一部分。

“對μ子的最佳描述將是一個非常重的電子 - 但μ子的質量是電子的幾百倍，”Melott說。“他們非常具有穿透力。即便如此，也有很多人經過我們。幾乎所有這些都無害地通過，但我們的輻射劑量的五分之一來自μ介子。“

但是當超新星爆炸時，情況發生了變化。將比正常背景數多出數百倍μ子。對于具有較大表面積的較大動物，這意味著更大的輻射暴露。

“但是，當這波宇宙射線襲來時，將這些μ子倍增，”梅洛特說。“它們中只有一小部分會以任何方式相互作用，但當數量如此之大且能量如此之高時，你會得到更多的突變和癌癥 - 這些將是主要的生物學效應。我們估計，對于像人類這樣大小的東西，癌癥發病率會上升50%左右 - 你越大，就越糟糕。對于大象或鯨魚，輻射劑量會上升。“

因此，遙遠的超新星導致地球上的μ子數量大幅增加，從而提高了癌癥的發病率，特別是在大型海洋動物中。而且，由于動物在水中越深，它受到的保護越多，在較淺的沿海水域中較大的海洋動物的滅絕是副產品。