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氣泡中的生命:近距離超新星如何對地球的生命留下痕跡

2024-10-06科學

超新星爆炸不僅釋放大量能量,還為宇宙註入重元素,甚至可能對地球生命產生深遠影響。科學家在地球海底沈積物發現鐵同位素 60 Fe兩次聚積,一次是約200萬至300萬年前,另一次約500萬至600萬年前。兩次鐵聚積都與超新星爆炸有關。

送出【天體物理學期刊快報】(The Astrophysical Journal Letters)稽核的論文,科學家研究爆炸能量到達地球的程度及放射線影響地球生命的可能性。研究員表示:「約200萬到300萬年前 60 Fe峰值可能來自天蠍─半人馬座星協(距離約140秒差距)或杜鵑─時鐘座星協(距離約70秒差距)超新星爆炸的直接影響。約500萬到600萬年前 60 Fe峰值可能是因太陽系進入氣泡時聚積。」

地球不僅直接受超新星爆炸放射線影響,還受「本地泡」影響。本地泡是由一群大品質、高溫且壽命短的OB星創造,釋放出強風使星際介質形成氣泡,寬約1,000光年,地球500萬至600萬年前進入本地泡。本地泡並非寧靜之地,需多次超新星爆炸才能創造出氣泡。作者指1,500萬年來,共發生15次超新星爆炸,至少九次發生在600萬年內。

本地泡形成以及太陽系進入本地泡的過程。

研究認為,這些來自超新星的宇宙放射線可能足以對地球生命產生影響,特別是DNA雙鏈斷裂可能導致基因突變,進而推動物種多樣化。約200萬到300萬年前的超新星放射線可能與非洲坦幹伊喀湖的病毒多樣化加速有關,進一步表明宇宙放射線對生命演化的潛在影響。

盡管放射線並不足以導致大規模滅絕,但可能促進了生命的突變率上升,並對物種的演化和地球生命的多樣性產生了重大影響。然而,至今科學家對放射線的具體生物學效應還缺乏充分理解,尤其是來自宇宙射線的介子的影響仍未明確。

這項研究表明,宇宙環境在地球生命演化中發揮著重要作用,超新星爆炸也可能曾在遠古時期扮演了推動地球生命演化的角色。

(首圖來源:pixabay)