Если в космосе взрывается звезда, и никто этого не видит, повлияет ли это на эволюцию Земли? Да, возможно, если вы микроб, тихо занимающийся своими делами в озере Танганьика в высокогорье Восточной Африки.
Новое исследование показало, что взрыв разнообразия вирусов 2,5 миллиона лет назад в озере Танганьика произошел в то же самое время, когда излучение древней сверхновой омыло Землю космическими лучами. Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
По мнению группы под руководством астрофизика Кейтлин Ноджири из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, это может указывать на связь между диверсификацией и космическим излучением.
«Очень здорово находить способы, которыми эти сверхдалекие объекты могут повлиять на нашу жизнь или пригодность планеты для жизни», — говорит Нодзири.
Радиация считается одним из факторов, способствующих эволюции на Земле, хаотическим влиянием, которое заставляет клетки мутировать, к добру или злу (или к нейтральному). Эволюция могла бы происходить с радиацией или без нее; но она может играть роль в подталкивании изменений.
Солнечная система находится в пузыре в космосе, известном как Местный пузырь, регион, относительно лишенный других звезд. Астрономы полагают, что этот пузырь был высечен серией взрывов сверхновых, миллионы лет назад.
Поскольку близлежащие сверхновые могут на несколько порядков повышать уровень радиации, которому подвергается Земля, разумно исследовать возможность того, что это излучение повлияло на жизнь на поверхности.
Работа Нодзири и ее коллег включала в себя образцы керна глубоководных отложений, сохраняющие запись осаждения за миллионы лет. В частности, они изучали радиоактивный изотоп железа, называемый железом-60, который выковывается во время взрывов сверхновых и выпадает на Землю в больших количествах, когда мы путешествуем через остаточные облака сверхновых.
Еще в 2016 году группа физиков опубликовала статью, в которой описала идентификацию двух пиков железа-60 в донных отложениях. Поскольку железо-60 имеет известный период полураспада, эти пики можно было датировать с высокой точностью — один примерно 6,5–8,7 млн лет назад, другой примерно 1,5–3,2 млн лет назад.
Команда Нодзири хотела проследить эти всплески до определенных событий, поэтому они приступили к «перемотке» движений объектов в локальном пространстве. Их результаты показывают, что более ранний всплеск железа-60 произошел, когда Земля вошла в Локальный пузырь, проходя через пограничную область, богатую изотопом от предыдущих взрывов сверхновых.
Они обнаружили, что последний всплеск, вероятно, был результатом взрыва сверхновой неподалеку, произошедшего 2–3 миллиона лет назад, либо из группы молодых звезд Скорпиона-Центавра , расположенной примерно в 460 световых годах от нас, либо из группы Тукана-Часов, расположенной в 230 световых годах от нас.
Остаток сверхновой и связанные с ним убегающие звезды в Скорпионе-Центавре (одна из последних является пульсаром, коллапсировавшим ядром мертвой звезды после сверхновой) предполагают, что этот регион является наиболее вероятным из двух виновником. Действительно, исследование 2019 года уже связало всплеск железа-60 с этим самым событием сверхновой.
Команда провела моделирование, чтобы выяснить, как этот взрыв мог повлиять на Землю — помимо всплеска железа-60, конечно. Они обнаружили, что наша планета подвергалась бы бомбардировке мощной космической радиацией в течение примерно 100 000 лет после сверхновой.
Если бы взрыв произошел в созвездии Скорпиона-Центавра, доза могла бы составить дополнительно 30 миллигрей в год в течение первых 10 000 лет; для Туканы-Часов доза составила бы 100 миллигрей.
В любом случае, последствия могли быть. В статье 2016 года, описывающей исследования, проведенные в Индии, было обнаружено, что порог радиации для разрушения ДНК может составлять около 5 миллигрей в год.
Хотя прямой связи между этими двумя событиями не установлено, в прошлогодней статье было обнаружено поразительное увеличение разнообразия вирусов рыб в озере Танганьика между 2 и 3 миллионами лет назад.
«Мы не можем сказать, что они связаны, но у них схожие временные рамки», — говорит Нодзири. «Мы посчитали интересным, что наблюдается возросшая диверсификация вирусов».
По крайней мере, исследование предполагает, что может быть связь между дикими событиями в космосе и траекторией эволюции здесь, на Земле. Мы можем сказать, что существуем в пузыре в вакууме, но, честно говоря, все вещи могут влиять на другие вещи. Или, как однажды сказал Карл Саган, мы все — звездная пыль. Может быть, нам стоит задуматься об этом больше, чем мы это делаем.
