Naukowcy z NASA i University of Kansas twierdzą, że masowe wyginięcie na Ziemi setki milionów lat temu mogło zostać wywołane eksplozją gwiazdy zwaną rozbłyskiem gamma. Naukowcy nie mają bezpośrednich dowodów, że taki wybuch spowodował starożytne wyginięcie. Siłą ich pracy jest modelowanie atmosferyczne - zasadniczo scenariusz „co jeśli”.
Naukowcy obliczyli, że promieniowanie gamma ze stosunkowo bliskiej eksplozji gwiazdy, uderzające w Ziemię na zaledwie dziesięć sekund, może zubożyć do połowy ochronnej warstwy ozonowej atmosfery. Odzyskiwanie może potrwać co najmniej pięć lat. Po uszkodzeniu warstwy ozonowej promieniowanie ultrafioletowe Słońca może zabić znaczną część życia na lądzie oraz w pobliżu powierzchni oceanów i jezior, a także zakłócić łańcuch pokarmowy.
Błyski gamma w naszej galaktyce Drogi Mlecznej są rzeczywiście rzadkie, ale naukowcy szacują, że co najmniej jeden w pobliżu prawdopodobnie uderzył w Ziemię w ciągu ostatnich miliardów lat. Uważa się, że życie na Ziemi pojawiło się co najmniej 3,5 miliarda lat temu. Badania te, wspierane przez grant NASA Astrobiology, stanowią dokładną analizę hipotezy o „masowym wymieraniu”, ogłoszonej po raz pierwszy przez członków tego zespołu naukowego we wrześniu 2003 r.
„Błysk gamma pochodzący z 6000 lat świetlnych od Ziemi miałby niszczycielski wpływ na życie” - powiedział dr Adrian Melott z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Kansas. „Nie wiemy dokładnie, kiedy przyszedł, ale jesteśmy raczej pewni, że przyszedł - i zostawił swój ślad. Najbardziej zaskakujące jest to, że zaledwie 10-sekundowy wybuch może spowodować lata niszczycielskich uszkodzeń ozonu ”.
Artykuł naukowy opisujący to odkrycie pojawia się w Astrophysical Journal Letters. Głównym autorem jest dr Brian Thomas. kandydat na University of Kansas, któremu doradza Melott.
Błyski gamma są najpotężniejszymi znanymi eksplozjami. Większość pochodzi z odległych galaktyk, a duży procent prawdopodobnie powstaje w wyniku wybuchów gwiazd ponad 15 razy masywniejszych niż nasze Słońce. Wybuch tworzy dwie skierowane przeciwnie wiązki promieni gamma, które pędzą w kosmos.
Thomas mówi, że rozbicie promieniami gamma mogło spowodować wyginięcie ordowiku 450 milionów lat temu, zabijając 60 procent wszystkich bezkręgowców morskich. Życie było w dużej mierze ograniczone do morza, chociaż istnieją dowody na prymitywne rośliny lądowe w tym okresie.
W nowej pracy zespół wykorzystał szczegółowe modele komputerowe do obliczenia wpływu pobliskiego wybuchu promieniowania gamma na atmosferę i konsekwencji dla życia.
Thomas wraz z dr. Charlesem Jackmanem z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Massachusetts obliczyli wpływ pobliskiego rozbłysku promieniowania gamma na ziemską atmosferę. Promienie gamma, wysokoenergetyczna forma światła, mogą rozbijać azot cząsteczkowy (N2) na atomy azotu, które reagują z tlenem cząsteczkowym (O2), tworząc tlenek azotu (NO). NO niszczy ozon (O3) i wytwarza dwutlenek azotu (NO2). Następnie NO2 reaguje z tlenem atomowym, przekształcając NO. Więcej NO oznacza więcej niszczenia ozonu. Modele komputerowe pokazują, że nawet połowa warstwy ozonowej ulega zniszczeniu w ciągu kilku tygodni. Pięć lat później co najmniej 10 procent jest nadal zniszczonych.
Następnie Thomas i kolega Daniel Hogan, student, obliczyli wpływ promieniowania ultrafioletowego na życie. Chronione byłyby stworzenia głębinowe żyjące kilka stóp pod wodą. Plankton zamieszkujący powierzchnię i inne życie w pobliżu powierzchni nie przetrwałyby. Plankton jest podstawą morskiego łańcucha pokarmowego.
Dr Bruce Lieberman, paleontolog z University of Kansas, narodził się z pomysłem, że rozbłysk gamma mógł właśnie spowodować wielkie wyginięcie ordowiku, 200 milionów lat przed dinozaurami. Uważa się, że epoka lodowcowa spowodowała to wyginięcie. Ale rozbłysk gamma mógł wcześnie spowodować szybkie wymieranie, a także spowodować znaczny spadek temperatury powierzchni na Ziemi.
„Jedną z nieznanych zmiennych jest częstotliwość lokalnych impulsów gamma”, powiedział Thomas. „Wybuchy, które dziś wykrywamy, powstały daleko przed miliardami lat, zanim powstała Ziemia. Spośród miliardów gwiazd w naszej Galaktyce istnieje duża szansa, że ogromna, względnie blisko, wybuchła i wysłała promienie gamma w naszą stronę ”. Misja Swift, zapoczątkowana w listopadzie 2004 r., Pomoże ustalić ostatnie wskaźniki serii. Inni członkowie zespołu to dr Claude Laird z University of Kansas i dr. Richard Stolarski, John Cannizzo i Neil Gehrels z NASA Goddard.
Oryginalne źródło: NASA News Release
