Træringe kan indeholde spor til nedslag fra fjerne supernovaer på Jorden

Massive eksplosioner af energi, der sker tusinder af lysår fra Jorden, kan have sat spor i vores planets biologi og geologi, ifølge ny forskning fra University of Colorado Boulder geoforsker Robert Brakenridge.

Studiet, udgivet i denne måned i International Journal of Astrobiology , undersøger virkningerne af supernovaer, nogle af de mest voldelige begivenheder i det kendte univers. I løbet af få måneder, et enkelt af disse udbrud kan frigive lige så meget energi, som solen vil i hele sin levetid. De er også lyse - virkelig lyse.

"Vi ser supernovaer i andre galakser hele tiden, " sagde Brakenridge, seniorforsker ved Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) ved CU Boulder. "Gennem et teleskop, en galakse er en lille tåget plet. Derefter, lige pludselig, en stjerne dukker op og kan være lige så lysstærk som resten af ​​galaksen."

En meget nærliggende supernova kunne være i stand til at udslette den menneskelige civilisation fra Jordens overflade. Men selv fra længere væk, disse eksplosioner kan stadig tage en vejafgift, Brakenridge sagde, bader vores planet i farlig stråling og beskadiger dens beskyttende ozonlag.

For at studere de mulige virkninger, Brakenridge søgte gennem planetens træringregistreringer efter fingeraftrykkene fra disse fjerne, kosmiske eksplosioner. Hans resultater tyder på, at relativt tætte supernovaer teoretisk set kunne have udløst mindst fire forstyrrelser af Jordens klima i løbet af de sidste 40, 000 år.

Resultaterne er langt fra afgørende, men de giver fristende hints om, at når det kommer til stabiliteten af ​​livet på jorden, hvad der sker i rummet, bliver ikke altid i rummet.

"Det er ekstreme begivenheder, og deres potentielle virkninger ser ud til at matche træringregistreringer, " sagde Brakenridge.

Radiocarbon pigge

Hans forskning afhænger af sagen om et nysgerrigt atom. Brakenridge forklarede, at kulstof-14, også kendt som radiocarbon, er en kulstofisotop, der kun forekommer i bittesmå mængder på Jorden. Det er ikke herfra, enten. Radiocarbon dannes, når kosmiske stråler fra rummet bombarderer vores planets atmosfære på næsten konstant basis.

"Der er generelt en konstant mængde år efter år, " sagde Brakenridge. "Træer opfanger kuldioxid og noget af det kulstof vil være radiocarbon."

Sommetider, imidlertid, mængden af ​​radiocarbon, som træer opfanger, er ikke konstant. Forskere har opdaget en håndfuld tilfælde, hvor koncentrationen af ​​denne isotop inde i træringe stiger - pludselig og uden nogen tilsyneladende jordisk grund. Mange forskere har antaget, at disse flere år lange spidser kan skyldes soludbrud eller enorme udslip af energi fra solens overflade.

Brakenridge og en håndfuld andre forskere har haft øje på begivenheder langt længere væk fra hjemmet.

"Vi ser jordiske begivenheder, der tigger om en forklaring, " sagde Brakenridge. "Der er i virkeligheden kun to muligheder:Et soludbrud eller en supernova. Jeg synes, supernovahypotesen er blevet afvist for hurtigt."

Pas på Betelgeuse

Han bemærkede, at forskere har registreret supernovaer i andre galakser, der har produceret en enorm mængde gammastråling - den samme slags stråling, der kan udløse dannelsen af ​​radiocarbonatomer på Jorden. Selvom disse isotoper ikke er farlige i sig selv, en stigning i deres niveauer kunne indikere, at energi fra en fjern supernova har rejst hundreder til tusinder af lysår til vores planet.

For at teste hypotesen, Brakenridge vendte sig mod fortiden. Han samlede en liste over supernovaer, der fandt sted relativt tæt på Jorden i løbet af de sidste 40, 000 år. Forskere kan studere disse begivenheder ved at observere de tåger, de efterlod. Han sammenlignede derefter den anslåede alder af det galaktiske fyrværkeri med træringrekorden på jorden.

Han fandt ud af, at af de otte nærmeste studerede supernovaer, alle syntes at være forbundet med uforklarlige stigninger i radiocarbon rekorden på Jorden. Han anser fire af disse for at være særligt lovende kandidater. Tag tilfældet med en tidligere stjerne i Vela-stjernebilledet. Dette himmellegeme, som engang sad omkring 815 lysår fra Jorden, gik supernova omkring 13, 000 år siden. Ikke længe efter, radiocarbonniveauer steg med næsten 3% på Jorden - en svimlende stigning.

Fundene er ikke i nærheden af ​​en rygende pistol, eller stjerne, I dette tilfælde. Forskere har stadig problemer med at datere forbi supernovaer, hvilket gør tidspunktet for Vela-eksplosionen usikker med en mulig fejl på så meget som 1, 500 år. Det er heller ikke klart, hvad virkningerne af en sådan forstyrrelse kunne have været for planter og dyr på Jorden på det tidspunkt. Men Brakenridge mener, at spørgsmålet er meget mere forskning værd.

"Det, der holder mig i gang, er, når jeg ser på den jordiske rekord og siger:'Min Gud, de forudsagte og modellerede effekter ser ud til at være der."

Han håber, at menneskeheden ikke skal se disse virkninger for sig selv på et tidspunkt. Nogle astronomer tror, ​​de har opfanget tegn på, at Betelgeuse, en rød kæmpestjerne i stjernebilledet Orion, kan være på randen af ​​at kollapse og blive supernova. Og det er kun 642,5 lysår fra Jorden, meget tættere på end Vela.

"Vi kan håbe, at det ikke er det, der er ved at ske, for Betelgeuse er virkelig tæt på, " sagde han sagde.