Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã nghiên cứu làm thế nào siêu tân tinh có thể ảnh hưởng đến sự sống trên Trái đất. Siêu tân tinh là những sự kiện cực kỳ mạnh mẽ, và tùy thuộc vào mức độ chúng ở gần Trái đất, chúng có thể gây ra hậu quả từ thảm họa đến không quan trọng. Nhưng bây giờ, các nhà khoa học đằng sau một bài báo mới cho biết họ có bằng chứng cụ thể liên kết một hoặc nhiều siêu tân tinh với một sự kiện tuyệt chủng cách đây 2,6 triệu năm.
Khoảng 2,6 triệu năm trước, một hoặc nhiều siêu tân tinh đã phát nổ khoảng 50 phân tích, hoặc cách khoảng 160 năm ánh sáng, cách xa Trái đất. Đồng thời, cũng có một sự kiện tuyệt chủng trên Trái đất, được gọi là sự tuyệt chủng megahauna biển Pliocene. Có tới một phần ba các loài sinh vật biển lớn trên Trái đất bị xóa sổ vào thời điểm đó, hầu hết chúng sống ở vùng nước nông ven biển.
Lần này, nó khác nhau. Chúng tôi có bằng chứng về các sự kiện gần đó tại một thời điểm cụ thể. - Tiến sĩ Adrian Melott, Đại học Kansas.
Bài báo mới rút ra mối liên hệ giữa siêu tân tinh và sự tuyệt chủng và gợi ý rằng các hạt được gọi là muon là các bên có tội. Bằng chứng không chỉ có trong hồ sơ hóa thạch, mà trong một lớp sắt loại phóng xạ đã lắng đọng trên Trái đất khoảng 2,6 triệu năm trước, được gọi là Iron 60. Bằng chứng cũng được đưa ra ngoài không gian, dưới dạng một tính năng bong bóng mở rộng được tạo ra bởi một hoặc nhiều siêu tân tinh.
Bài viết là của tác giả chính Adrian Melott, giáo sư danh dự vật lý và thiên văn học tại Đại học Kansas, và đồng tác giả tại Đại học Liên bang de São Carlos, ở Brazil. Melott cho biết trong một thông cáo báo chí rằng trong 15 năm, ông đã nghiên cứu những tác động mà siêu tân tinh có thể có trên Trái đất. Nhưng bài báo này cụ thể hơn nhiều, và liên quan đến sự tuyệt chủng Pliocene với các siêu tân tinh cụ thể. Lần này, nó khác nhau. Chúng tôi có bằng chứng về các sự kiện gần đó tại một thời điểm cụ thể, ông Melott nói. Chúng tôi biết về cách chúng ở xa, vì vậy chúng tôi thực sự có thể tính toán điều đó sẽ ảnh hưởng đến Trái đất như thế nào và so sánh nó với những gì chúng tôi biết về những gì đã xảy ra vào thời điểm đó - nó đặc biệt hơn nhiều.
Vậy những chi tiết cụ thể này cho chúng ta biết điều gì?
Trước hết, hãy nói về sắt, cụ thể là sắt 60. Sắt 60 là đồng vị của nguyên tố sắt. Đồng vị đơn giản là một nguyên tử có số nơtron khác nhau trong hạt nhân. Tất cả các loại sắt đều có cùng số proton. 26 26 và một số electron bằng nhau, cũng 26. Nhưng số lượng neutron của nó có thể thay đổi. Hầu hết sắt trong vũ trụ, bao gồm cả ở đây trên Trái đất, là sắt 56. Sắt 56 có hạt nhân ổn định gồm 26 proton và 30 neutron. Sắt 56 ổn định, có nghĩa là nó không bị nhiễm phóng xạ và nó không phân rã.
Nhưng ở đây trên Trái đất, cũng có một số Iron 60, với một hạt nhân không ổn định chứa 26 proton và 34 neutron. Nó phóng xạ, và phân rã để cuối cùng trở thành niken. Có dư lượng sắt Iron 60 tại các thời điểm khác nhau trong suốt hồ sơ địa chất, với mức tăng đột biến vào khoảng 2,6 triệu năm trước. Nhưng đây là điều: bất kỳ sắt 60 nào là một phần của Trái đất khi Trái đất hình thành từ lâu đã phân rã thành niken. Sẽ không có dấu vết của nó để lại.
Ngay từ giữa những năm 1990, mọi người nói, ‘Này, hãy tìm sắt-60. Nó không phải là một câu chuyện hay vì nó không có cách nào khác để đến Trái đất mà là từ một siêu tân tinh. Gian phạm - Adrian Melott, Đại học Kansas.
Vì vậy, nếu có một nhánh sắt 60 2,6 triệu năm trước, nó phải đến từ một nơi nào đó. Và nơi đó chỉ có thể là không gian. Và vì siêu tân tinh là thứ duy nhất có thể tạo ra sắt 60 và lan truyền nó ra ngoài không gian, nên nó phải đến từ siêu tân tinh.
Nhưng sắt 60 didn giết chết các động vật biển lớn. Chắc chắn, nó phóng xạ, nhưng nó không phải là thủ phạm đằng sau sự tuyệt chủng. Nó chỉ là bằng chứng của một siêu tân tinh cùng lúc với sự tuyệt chủng.
Có một mảnh bằng chứng khác ủng hộ cái chết của hoàng tử theo lý thuyết siêu tân tinh: một bong bóng khổng lồ ngoài vũ trụ.
Tính năng này được gọi là Bong bóng cục bộ, một khoang rỗng trong môi trường liên sao. Môi trường liên sao là vật chất và bức xạ tồn tại trong không gian giữa các hệ sao, trong một thiên hà. Nó về cơ bản là khí, bụi và các tia vũ trụ, và nó lấp đầy trong không gian giữa các hệ mặt trời.
Bong bóng cục bộ là một hình dạng mà Voi đã bị rỗng ra khỏi môi trường liên sao bởi một hoặc nhiều siêu tân tinh. Hệ mặt trời của chúng ta ở bên trong nó, cũng như các ngôi sao như Antares và Beta Canis Majoris.
Không có sự kiện nào khác có thể làm rỗng Bong bóng địa phương. Khi một siêu tân tinh phát nổ, sóng xung kích sẽ loại bỏ khí và bụi trong khu vực của nó, tạo ra bong bóng. Bong bóng không hoàn toàn trống rỗng, có một số khí rất nóng và mật độ rất thấp còn lại trong đó. Nhưng hầu hết các đám mây khí đã biến mất.
Chúng tôi có Bong bóng cục bộ trong môi trường liên sao, chanh Melott nói. Dịch vụ của chúng tôi ngay trên cạnh của nó. Nó có một khu vực khổng lồ dài khoảng 300 năm ánh sáng. Nó về cơ bản là rất nóng, khí mật độ rất thấp, gần như tất cả các đám mây khí đã bị cuốn đi. Cách tốt nhất để tạo ra một bong bóng như thế là cả đống siêu tân tinh thổi nó ngày càng lớn hơn, và điều đó dường như rất phù hợp với ý tưởng về một chuỗi.
Vì vậy, nếu bằng chứng, cả Bong bóng cục bộ và Sắt 60, đều ủng hộ sự xuất hiện của nhiều siêu tân tinh gây ra sự tuyệt chủng của loài thủy hải sản Pliocene, chính xác thì cơ chế của sự tuyệt chủng đó là gì? Iron 60 có thể làm điều đó và không thể tạo ra bong bóng trong không gian. Vậy chuyện gì đã xảy ra?
Melott và nhóm của ông nói rằng tất cả bắt nguồn từ các hạt nguyên tử phụ gọi là muon.
Mô tả tốt nhất về muon sẽ là một electron rất nặng nhưng một muon nặng gấp hàng trăm lần so với electron. - Adrian Melott, tác giả chính, Đại học Kanasas.
Khi siêu tân tinh lan truyền Iron 60 trên Trái đất, đó không phải là thứ duy nhất rơi xuống từ không gian. Cũng có muon. Các muon có thể được mô tả tốt nhất là các electron nặng của người Viking theo Melott. Và mặc dù chúng tôi liên tục nhận được muon từ không gian, nhưng hầu hết chúng đều xuyên qua chúng tôi một cách vô hại, chỉ có một thứ kỳ lạ tương tác với chúng tôi và tạo thành một phần của bức xạ mà chúng tôi liên tục bắn phá.
Mô tả tốt nhất về muon sẽ là một electron rất nặng - nhưng muon có khối lượng lớn gấp hàng trăm lần so với electron, theo ông Mel Melott. Họ đã thâm nhập rất nhiều. Thậm chí bình thường, có rất nhiều trong số họ đi qua chúng tôi. Gần như tất cả chúng đều đi qua một cách vô hại, nhưng khoảng một phần năm liều phóng xạ của chúng ta đến từ muon.
Nhưng điều đó đã thay đổi khi siêu tân tinh phát nổ. Sẽ có số lượng muon gấp hàng trăm lần so với số nền thông thường. Và đối với động vật lớn hơn với diện tích bề mặt lớn hơn, điều đó có nghĩa là tiếp xúc với bức xạ lớn hơn nhiều.
Nhưng khi làn sóng tia vũ trụ này tấn công, nhân số lượng muon đó lên vài trăm, thì Mel Melott nói. Chỉ một phần nhỏ trong số chúng sẽ tương tác theo bất kỳ cách nào, nhưng khi số lượng quá lớn và năng lượng của chúng quá cao, bạn sẽ bị tăng đột biến và ung thư - đây sẽ là những tác động sinh học chính. Chúng tôi ước tính tỷ lệ ung thư sẽ tăng khoảng 50% đối với kích thước của con người - và bạn càng lớn thì càng tệ. Đối với một con voi hoặc một con cá voi, liều bức xạ tăng lên.
Vì vậy, siêu tân tinh ở xa đã gây ra sự tăng đột biến về số lượng muon tấn công Trái đất, làm tăng tỷ lệ mắc bệnh ung thư, đặc biệt là ở các động vật biển lớn. Và vì một loài động vật càng ở sâu trong nước, nó càng được bảo vệ nhiều hơn, sự tuyệt chủng đối với các động vật biển lớn hơn ở vùng nước nông ven biển là sản phẩm phụ.
Một loài động vật biển đặc biệt lớn và khét tiếng, đã tuyệt chủng trong sự tuyệt chủng của loài cá biển Pliocene: Megalodon, một trong những loài săn mồi lớn nhất và mạnh nhất từng sống trên Trái đất.
Megalodon là một con cá mập cổ đại lớn như một chiếc xe buýt trường học đã tuyệt chủng cách đây 2,6 triệu năm. Một trong những sự tuyệt chủng đã xảy ra cách đây 2,6 triệu năm là Megalodon, chanh Melott nói. Hãy tưởng tượng Cá mập trắng lớn trong Hàm, khổng lồ - và đó là Meg Megododon, nhưng nó có kích thước bằng một chiếc xe buýt trường học. Họ chỉ biến mất khoảng thời gian đó. Vì vậy, chúng ta có thể suy đoán nó có thể có liên quan đến muon. Về cơ bản, sinh vật càng lớn thì sự gia tăng phóng xạ càng lớn.
Như Melott thừa nhận, có một số suy đoán đang diễn ra ở đây. Có thể có những lý do khác cho sự tuyệt chủng của nó, bao gồm cả việc làm mát các đại dương do hậu quả của kỷ băng hà. Mực nước biển cũng sẽ hạ xuống trong thời kỳ băng hà, nghĩa là loài này mất đi những khu vực điều dưỡng tốt.
Megalodon là loài duy nhất bị tuyệt chủng trong thời gian đó. Trong một bài báo năm 2017, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận sự tuyệt chủng của các loài thủy hải sản khác bao gồm động vật có vú, chim biển và rùa. Nhưng một hoặc nhiều siêu tân tinh có thể gây ra tất cả điều này?
Trái đất đang trong thời kỳ biến đổi khí hậu vào thời điểm đó, do đó, rất khó để trêu chọc những tác động riêng lẻ mà siêu tân tinh và biến đổi khí hậu sẽ gây ra đối với sự tuyệt chủng. Và một nghiên cứu khác cho thấy một liên kết siêu tân tinh khác với sự tuyệt chủng Pliocene-Pleistocene.
Trong một nghiên cứu năm 2002, các nhà nghiên cứu đã xem xét Bong bóng cục bộ và Trái đất 60, và kết luận rằng cả hai đều là một yếu tố trong sự tuyệt chủng. Nhưng họ đặt ra một cơ chế khác. Họ nói rằng siêu tân tinh đã gây ra một luồng ánh sáng cực tím tấn công Trái đất, giết chết các sinh vật nhỏ dưới chân chuỗi thức ăn, và điều đó đã dẫn đến các siêu sinh vật biển lớn hơn chết dần.
Đối với Melott và nhóm của ông, lý thuyết muon siêu tân tinh là một phần của nó. Nhà nghiên cứu của Đại học Kansas cho biết bằng chứng của một siêu tân tinh, hay một loạt trong số chúng, là một mảnh ghép khác, để làm rõ những lý do có thể dẫn đến sự tuyệt chủng ranh giới Pliocene-Pleistocene.
Đây thực sự đã không có bất kỳ lời giải thích tốt nào cho sự tuyệt chủng của loài thủy hải sản, ông Mel Melott nói. Đây có thể là một. Nó thay đổi mô hình này - chúng tôi biết điều gì đó đã xảy ra và khi nó xảy ra, vì vậy lần đầu tiên chúng tôi thực sự có thể tìm hiểu và tìm kiếm mọi thứ một cách rõ ràng. Bây giờ chúng ta có thể thực sự chắc chắn về những ảnh hưởng của bức xạ sẽ theo cách mà trước đây có thể xảy ra.
- Bài báo khoa học: Sự tuyệt chủng của loài cá biển Pliocene và tác động của nó đối với sự đa dạng chức năng.
- Thông cáo báo chí: Các nhà nghiên cứu xem xét liệu siêu tân tinh có giết chết động vật đại dương lớn vào buổi bình minh của Pleistocene
- Bài báo khoa học: Giả thuyết: Liều lượng bức xạ Muon và sự tuyệt chủng biển Megahaunal ở siêu tân tinh Pliocene cuối
- Tài liệu khoa học: CHỨNG MINH CHO KHAI THÁC CUNG CẤP NEARBY
