爆炸恒星的輻射可能改變了地球上的演化

如果一顆恒星在太空中爆炸，周圍沒(méi)有人看到它，它會(huì)對(duì)地球演化造成改變嗎？

是的，也許——如果你是一個(gè)安靜地關(guān)注自己事情的微生物坦噶尼喀湖在東非的高地。

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，在病毒250 萬(wàn)年前的坦噶尼喀湖的多樣性發(fā)生在一個(gè)古老的超新星的輻射使地球沐浴在宇宙射線中。

根據(jù)加州大學(xué)圣克魯斯分校（University of California Santa Cruz）的天體物理學(xué)家凱特琳·野尻（Caitlyn Nojiri）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)的說(shuō)法，這可能意味著多元化與宇宙輻射之間存在聯(lián)系。

“找到這些超級(jí)遙遠(yuǎn)的事物可能影響我們的生活或地球宜居性的方法真的很酷，”野尻 說(shuō).

輻射被認(rèn)為是地球上進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)因素之一，這種混亂的影響會(huì)推動(dòng)細(xì)胞發(fā)生突變，無(wú)論是永遠(yuǎn)還是為了我（或中性).進(jìn)化會(huì)在有或沒(méi)有輻射的情況下發(fā)生;但它可以在推動(dòng)變化方面發(fā)揮作用。

太陽(yáng)系位于太空中一個(gè)被稱為本地氣泡，一個(gè)相對(duì)沒(méi)有其他恒星的區(qū)域。天文學(xué)家認(rèn)為，這個(gè)氣泡是由超新星爆炸系列，數(shù)百萬(wàn)年前。

由于附近的超新星可以將地球所經(jīng)歷的輻射水平提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此探索這種輻射影響表面生命的可能性是合理的。

野尻和她的同事的工作涉及深海沉積物的核心樣本，保存了數(shù)百萬(wàn)年的沉積記錄。特別是，他們正在研究一種叫做鐵 60 的鐵放射性同位素，它是在超新星爆炸期間鍛造的，當(dāng)我們穿越超新星碎屑的殘余云.

早在 2016 年，一個(gè)物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇論文其中，他們描述了在海底沉積物中發(fā)現(xiàn)鐵 60 中的兩個(gè)尖峰。由于鐵 60 具有已知的半衰期，因此這些尖峰的年代可以非常準(zhǔn)確——一個(gè)是大約 6.5-870 萬(wàn)年前，另一個(gè)是大約 1.5-320 萬(wàn)年前。

Nojiri 的團(tuán)隊(duì)希望將這些尖峰追蹤到特定事件，因此他們開(kāi)始“倒帶”局部空間中物體的運(yùn)動(dòng)。他們的結(jié)果表明，鐵 60 的早期峰值發(fā)生在地球進(jìn)入局部氣泡時(shí)，穿過(guò)了先前超新星爆炸中富含同位素的邊界區(qū)域。

他們發(fā)現(xiàn)，后者的尖峰可能是 200 萬(wàn)到 300 萬(wàn)年前附近超新星爆炸的結(jié)果，要么來(lái)自天蝎座-半人馬座大約 460 光年外的年輕恒星群，或Tucana-Horologium （巨嘴鳥(niǎo)-星座）群距離 230 光年。

一個(gè)超新星遺跡和相關(guān)的失控恒星在天蝎座-半人馬座 – 后者之一是脈沖星，一顆死星在超新星后坍縮的核心——表明這個(gè)區(qū)域最有可能是兩者中的罪魁禍?zhǔn)?。事?shí)上，2019 年的一項(xiàng)研究已經(jīng)將 Iron-60 的尖峰與這次超新星事件聯(lián)系起來(lái).

該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了模擬，以找出這次爆炸將如何影響地球——也就是說(shuō)，除了鐵 60 的尖峰。他們發(fā)現(xiàn)，在超新星之后，我們的星球?qū)⒃诖蠹s 100,000 年的時(shí)間里受到強(qiáng)大的宇宙輻射轟炸。

如果爆炸發(fā)生在天蝎座-半人馬座，那么在最初的 10,000 年里，劑量可能是每年增加 30 毫戈雷;對(duì)于 Tucana-Horologium，劑量為 100 毫格雷。

無(wú)論哪種方式，都可能產(chǎn)生影響。2016 年一篇描述在印度進(jìn)行的研究的論文發(fā)現(xiàn)，破壞 DNA 的輻射閾值可能是每年約 5 毫戈萊.

雖然這兩個(gè)事件之間沒(méi)有直接的界限，但去年的一篇論文發(fā)現(xiàn)魚(yú)類病毒種類的驚人增長(zhǎng)在 2 到 300 萬(wàn)年前的坦噶尼喀湖。

“我們不能說(shuō)他們有聯(lián)系，但他們有相似的時(shí)間框架，”野尻 說(shuō).“我們認(rèn)為有趣的是，該行業(yè)的多元化程度有所增加病毒."

至少，研究表明，宇宙中的野生事件與地球上的進(jìn)化軌跡之間可能存在聯(lián)系。我們可以說(shuō)我們存在于真空中的泡沫中，但說(shuō)實(shí)話，所有事物都可以影響其他事物?；蛘?，正如卡爾·薩根 （Carl Sagan） 曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的那句名言，我們都是星塵.

也許我們應(yīng)該比我們自己更多地考慮這個(gè)問(wèn)題。

該團(tuán)隊(duì)的研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志快訊.

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