Zdaniem duńskich naukowców supernowe mają większy wpływ na życie na Ziemi niż dotychczas przypuszczano. Dowody z osadów pokazują, że ilość materii organicznej jest skorelowana z częstotliwością występowania gwiezdnych wybuchów. Korelacja ta wskazuje, że supernowe stworzyły warunki niezbędne do istnienia życia na Ziemi.
Takie wnioski płyną z nowego artykułu opublikowanego w czasopiśmie „Geophysical Research Letters” (DOI: 10.1029/2021GL096376). Według naukowców z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego supernowe od zarania dziejów wpływały na klimat Ziemi. Duża liczba gwiezdnych wybuchów prowadziła w przeszłości do ochłodzenia klimatu ze znaczną różnicą temperatur pomiędzy równikiem a regionami polarnymi. To z kolei powodowało występowanie porywistego wiatru i mieszanie się oceanów, niezbędne do dostarczania składników odżywczych do systemów biologicznych.
Wysoka koncentracja składników odżywczych prowadziła z kolei do większej bioproduktywności i osadzania się większej ilości materiału biologicznego na dnie oceanów. Ciepły klimat charakteryzuje się słabszymi wiatrami i mniejszym mieszaniem oceanów, zmniejszoną podażą składników odżywczych, niższą bioróżnorodnością i mniejszymi osadami materii organicznej.
Supernowe a ilość tlenu
Nowe badania wskazują, że koncentracja składników odżywczych w oceanach w ciągu ostatnich 500 milionów lat, jest skorelowana z wahaniami w częstotliwości występowania supernowych. Koncentracja składników odżywczych w oceanach jest ustalana poprzez pomiar pierwiastków śladowych w pirytach i w czarnych łupkach, które osadzają się na dnie morskim. Oszacowanie frakcji materiału organicznego w osadach jest możliwe poprzez pomiar węgla-13 w stosunku do węgla-12. Ponieważ życie preferuje lżejszy atom węgla-12, ilość biomasy w oceanach świata zmienia stosunek węgla-12 do węgla-13 mierzony w osadach morskich.
– Nowe dowody wskazują na niezwykłe wzajemne powiązania pomiędzy życiem na Ziemi i supernowymi, zachodzące przez wpływ promieni kosmicznych na chmury i klimat – tłumaczy dr Svensmark.
Związek z klimatem
Poprzednie badania przeprowadzone przez dr Svensmarka wykazały, że promieniowanie kosmiczne, a zwłaszcza jądra pierwiastków pochodzących z supernowych pomagają w tworzeniu i wzroście aerozoli, wpływając w ten sposób na powstawanie chmur. Ponieważ chmury mogą regulować energię słoneczną, która dociera do powierzchni Ziemi, związek promieni kosmicznych z chmurami jest ważny dla klimatu.
Jak mówi Svensmark, empiryczne dowody pokazują, że klimat Ziemi zmienia się, gdy zmienia się intensywność promieniowania kosmicznego. Częstotliwość wybuchów supernowych może zmieniać się o kilkaset procent w geologicznych skalach czasowych, a wynikające z tego zmiany klimatu są znaczące.
– Kiedy ciężkie gwiazdy eksplodują, wytwarzają promienie kosmiczne złożone z cząstek elementarnych o ogromnych energiach. Promienie kosmiczne docierają do naszego Układu Słonecznego, a niektóre kończą swoją podróż zderzając się z ziemską atmosferą, gdzie są odpowiedzialne za jej jonizację – tłumaczy dr Svensmark.
Źródło: Technical University of Denmark, fot. PxHere
