ซุปเปอร์โนวา 2.6 ล้านปีก่อนอาจกำจัดสัตว์ใหญ่ในมหาสมุทร

หลายปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาว่าซุปเปอร์โนวาสามารถส่งผลกระทบต่อชีวิตบนโลกได้อย่างไร ซุปเปอร์โนวาเป็นกิจกรรมที่ทรงพลังอย่างยิ่งและขึ้นอยู่กับว่าพวกมันอยู่ใกล้กับโลกมากแค่ไหน แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังรายงานใหม่บอกว่าพวกเขามีหลักฐานเฉพาะที่เชื่อมโยงซูเปอร์โนวาหนึ่งหรือมากกว่านั้นเข้ากับเหตุการณ์การสูญพันธุ์เมื่อ 2.6 ล้านปีก่อน

ประมาณ 2.6 ล้านปีที่ผ่านมาซุปเปอร์โนวาหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นระเบิดประมาณ 50 พาร์เซกหรือประมาณ 160 ปีแสงห่างจากโลก ในเวลาเดียวกันนั้นยังมีเหตุการณ์การสูญพันธุ์บนโลกที่เรียกว่าการสูญพันธุ์ของสัตว์ทะเลมาชิโน ถึงหนึ่งในสามของสัตว์ทะเลขนาดใหญ่บนโลกถูกกำจัดในเวลานั้นส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในน่านน้ำชายฝั่งตื้น

“ คราวนี้มันแตกต่างกัน เรามีหลักฐานของเหตุการณ์ใกล้เคียงในเวลาที่กำหนด” - ดร. Adrian Melott, มหาวิทยาลัยแคนซัส

กระดาษใหม่นี้เชื่อมโยงระหว่างซูเปอร์โนวากับการสูญพันธุ์และแสดงให้เห็นว่าอนุภาคที่เรียกว่ามิวออนนั้นเป็นฝ่ายที่มีความผิด หลักฐานดังกล่าวไม่เพียง แต่ในบันทึกซากดึกดำบรรพ์เท่านั้น แต่ยังอยู่ในชั้นของธาตุกัมมันตรังสีชนิดหนึ่งที่สะสมอยู่บนโลกเมื่อประมาณ 2.6 ล้านปีก่อนเรียกว่า Iron 60 หลักฐานยังปรากฏอยู่ในอวกาศในรูปแบบของฟองอากาศที่สร้างขึ้น โดยซุปเปอร์โนวาหนึ่งแห่งขึ้นไป

บทความนี้มาจากผู้เขียนนำเอเดรียนเมลอตศาสตราจารย์กิตติคุณด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคนซัสและผู้เขียนร่วมที่ Universidade Federal de São Carlos ในบราซิล Melott กล่าวในการแถลงข่าวว่าเป็นเวลา 15 ปีที่เขาได้ศึกษาผลกระทบที่ซุปเปอร์โนวาสามารถมีต่อโลก แต่บทความนี้มีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้นและเชื่อมโยงการสูญพันธุ์ Pliocene กับซุปเปอร์โนวาเฉพาะ “ คราวนี้มันแตกต่างกัน เรามีหลักฐานของเหตุการณ์ใกล้เคียงในเวลาที่กำหนด” Melott กล่าว “ เรารู้ว่าพวกเขาอยู่ไกลแค่ไหนดังนั้นเราสามารถคำนวณได้ว่ามันจะส่งผลกระทบต่อโลกอย่างไรและเปรียบเทียบกับสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในเวลานั้น - มันมีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้น”

ดังนั้นข้อมูลจำเพาะเหล่านี้บอกอะไรเรา

ก่อนอื่นให้พูดเหล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็ก 60 เหล็ก 60 เป็นไอโซโทปของธาตุเหล็ก ไอโซโทปเป็นเพียงอะตอมที่มีจำนวนนิวตรอนแตกต่างกันในนิวเคลียสของมัน ธาตุเหล็กทั้งหมดมีจำนวนโปรตอนเท่ากันคือ 26 และมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันเช่นกัน แต่จำนวนนิวตรอนอาจแตกต่างกันไป เหล็กส่วนใหญ่ในจักรวาลรวมถึงที่นี่บนโลกคือเหล็ก 56 เหล็ก 56 มีนิวเคลียสที่เสถียรซึ่งมี 26 โปรตอนและ 30 นิวตรอน Iron 56 มีความเสถียรซึ่งหมายความว่ามันไม่มีกัมมันตภาพรังสีและไม่สลายตัว

แต่ที่นี่บนโลกนี้มี Iron 60 บางส่วนที่มีนิวเคลียสที่ไม่เสถียรซึ่งประกอบด้วย 26 โปรตอนและ 34 นิวตรอน มันมีกัมมันตภาพรังสีและสลายตัวจนกลายเป็นนิกเกิลในที่สุด มีธาตุเหล็ก 60 ชนิดตกค้างในช่วงเวลาที่แตกต่างกันตลอดบันทึกทางธรณีวิทยาโดยมีเหล็กแหลมใหญ่เมื่อประมาณ 2.6 ล้านปีก่อน แต่นี่คือสิ่งที่: เหล็ก 60 ใด ๆ ที่เป็นส่วนหนึ่งของโลกเมื่อโลกก่อตัวขึ้นจะสลายตัวเมื่อนานมาแล้วถึงนิกเกิล จะไม่มีร่องรอยของมันเหลืออยู่

“ ย้อนกลับไปจนถึงกลางปี ​​1990 คนพูดว่า“ เฮ้มองหาเหล็ก -60 มันเป็นเรื่องเล่าเพราะไม่มีทางอื่นที่จะไปถึงโลกได้ แต่มาจากซูเปอร์โนวา ’"- Adrian Melott, มหาวิทยาลัยแคนซัส

ดังนั้นหากมีเหล็กแหลม 60 2.6 ล้านปีมาแล้วมันต้องมาจากที่ไหนสักแห่ง และบางแห่งอาจมีที่ว่างได้ และเนื่องจากซุปเปอร์โนวาเป็นสิ่งเดียวที่สามารถสร้างเหล็ก 60 และแพร่กระจายออกไปในอวกาศได้จึงต้องมาจากซุปเปอร์โนวา

แต่เหล็ก 60 ไม่ได้ฆ่าสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ แน่นอนมันเป็นกัมมันตภาพรังสี แต่ไม่ใช่ผู้ร้ายที่อยู่เบื้องหลังการสูญพันธุ์ มันเป็นเพียงหลักฐานของซูเปอร์โนวาในเวลาเดียวกันกับการสูญพันธุ์

มีหลักฐานอีกชิ้นหนึ่งที่สนับสนุนทฤษฎี "ความตายโดยซูเปอร์โนวา" นั่นคือฟองสบู่ขนาดยักษ์ออกไปในอวกาศ

คุณลักษณะนี้เรียกว่า Local Bubble ซึ่งเป็นโพรงที่กลวงในสื่อระหว่างดวงดาว สื่อระหว่างดวงดาวเป็นสสารและการแผ่รังสีที่มีอยู่ในอวกาศระหว่างระบบดาวภายในกาแลคซี โดยทั่วไปคือก๊าซฝุ่นและรังสีคอสมิกและเติมเต็มในอวกาศระหว่างระบบสุริยะ

Local Bubble เป็นรูปทรงที่ถูกกลวงออกมาจากสื่อระหว่างดวงดาวโดยซุปเปอร์โนวาหนึ่งตัวหรือมากกว่า ระบบสุริยะของเราอยู่ในนั้นเช่นเดียวกับดาวอย่าง Antares และ Beta Canis Majoris

ไม่มีเหตุการณ์อื่นที่สามารถทำให้เกิดฟองท้องถิ่นได้ เมื่อซูเปอร์โนวาระเบิดคลื่นกระแทกจะทำการล้างก๊าซและฝุ่นในพื้นที่ทำให้เกิดฟอง ฟองไม่ว่างเปล่าอย่างสมบูรณ์มีก๊าซร้อนและความหนาแน่นต่ำเหลืออยู่ แต่เมฆก๊าซส่วนใหญ่ก็หายไป

“ เรามีฟองอากาศท้องถิ่นในสื่อระหว่างดวงดาว” Melott กล่าว “ เราอยู่บนขอบของมัน มันเป็นภูมิภาคยักษ์ที่มีความยาวประมาณ 300 ปีแสง โดยทั่วไปจะเป็นก๊าซที่ร้อนมากและมีความหนาแน่นต่ำมาก - เมฆก๊าซเกือบทั้งหมดได้ถูกพัดพาออกไป วิธีที่ดีที่สุดในการผลิตฟองแบบนี้ก็คือซุปเปอร์โนวาทั้งกลุ่มเป่ามันให้ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ และดูเหมือนว่าจะเข้ากันได้ดีกับไอเดียของโซ่ "

ดังนั้นหากหลักฐานทั้งฟองสบู่ท้องถิ่นและ Iron 60 สนับสนุนการเกิดของซุปเปอร์โนวาหลายตัวที่ก่อให้เกิดการสูญพันธุ์ของเมกาซีนทะเล Pliocene ทะเลกลไกการสูญพันธุ์นั้นคืออะไร? Iron 60 ไม่สามารถทำได้และไม่มีฟองในอวกาศ แล้วเกิดอะไรขึ้น?

Melott และทีมของเขาบอกว่ามันทั้งหมดลงมาที่อนุภาคย่อยของอะตอมที่เรียกว่ามิวออน

“ คำอธิบายที่ดีที่สุดของมิวออนน่าจะเป็นอิเล็กตรอนที่หนักมาก - แต่มิวออนนั้นใหญ่กว่าอิเล็กตรอนสองเท่าเป็นเท่าตัว” - Adrian Melott ผู้เขียนหลักมหาวิทยาลัย Kanasas

เมื่อซุปเปอร์โนวาแพร่กระจายธาตุเหล็ก 60 บนโลกมันไม่ใช่สิ่งเดียวที่ทำให้ฝนตกจากอวกาศ นอกจากนี้ยังมีมิวออน Muons สามารถอธิบายได้ดีที่สุดว่าเป็น "อิเล็กตรอนหนัก" ตาม Melott และแม้ว่าเราจะได้รับมิวออนจากอวกาศอยู่ตลอดเวลา แต่พวกเขาส่วนใหญ่ผ่านเราไปอย่างไม่เป็นอันตรายโดยมีเพียงสิ่งแปลก ๆ เท่านั้นที่โต้ตอบกับเราและประกอบเป็นส่วนหนึ่งของรังสีที่เราถูกทิ้งระเบิดอย่างต่อเนื่อง

“ คำอธิบายที่ดีที่สุดของ muon จะเป็นอิเล็กตรอนที่หนักมาก - แต่ muon นั้นใหญ่กว่าอิเล็กตรอนสองเท่าเป็นเท่าตัว” Melott กล่าว “ พวกเขาเจาะทะลุมาก แม้ตามปกติมีพวกเขามากมายผ่านเรา เกือบทุกคนผ่านไปโดยไม่เป็นอันตราย แต่ประมาณหนึ่งในห้าของปริมาณรังสีของเรามาจากมิวออน”

แต่มันเปลี่ยนไปเมื่อซุปเปอร์โนวาระเบิด จะมีมิวออนมากกว่าหลายร้อยเท่าของหมายเลขพื้นหลังปกติ และสำหรับสัตว์ใหญ่ที่มีพื้นที่ผิวกว้างขึ้นนั่นหมายถึงการได้รับรังสีมากขึ้น

“ แต่เมื่อคลื่นรังสีคอสมิคพุ่งเข้าชนให้คูณมิวออนเหล่านั้นด้วยสองสามร้อย” Melott กล่าว “ มีเพียงเศษเสี้ยวเล็ก ๆ เท่านั้นที่จะมีปฏิกิริยาต่อกัน แต่เมื่อจำนวนนั้นมากและพลังงานของมันสูงมากคุณก็จะกลายพันธุ์และเป็นมะเร็งมากขึ้น - สิ่งเหล่านี้จะเป็นผลทางชีวภาพหลัก เราประเมินว่าอัตราการเกิดมะเร็งจะเพิ่มขึ้นประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์สำหรับบางสิ่งที่มีขนาดเท่ามนุษย์ - และยิ่งคุณใหญ่เท่าไหร่ก็ยิ่งแย่ลงเท่านั้น สำหรับช้างหรือวาฬปริมาณรังสีก็จะสูงขึ้น”

ดังนั้นซุปเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกลทำให้เกิดเข็มจำนวนมหาศาลในจำนวนมิวออนที่พุ่งชนโลกทำให้เกิดมะเร็งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ และเนื่องจากสัตว์ที่อยู่ในน้ำลึกยิ่งมีการป้องกันมากขึ้นการสูญพันธุ์ของสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ในน่านน้ำชายฝั่งตื้นจึงเป็นผลพลอยได้

สัตว์ทะเลตัวใหญ่ตัวหนึ่งที่น่าอับอาย - สัตว์ทะเลสูญพันธุ์ไปในช่วงการสูญพันธุ์ของสัตว์จำพวกปลาโลมาในทะเล Pliocene: Megalodon หนึ่งในนักล่าที่ใหญ่ที่สุดและทรงพลังที่สุดในโลก

Megalodon เป็นฉลามโบราณที่มีขนาดใหญ่เท่ากับรถโรงเรียนที่สูญพันธุ์ไป 2.6 ล้านปีก่อน “ หนึ่งในการสูญพันธุ์ที่เกิดขึ้นเมื่อ 2.6 ล้านปีก่อนคือเมกาโลดอน” เมล็อตต์กล่าว “ ลองนึกภาพฉลามขาวยักษ์ใน 'ขากรรไกร' ซึ่งมีขนาดมหึมา - และนั่นคือ Megalodon แต่มันก็มีขนาดเท่ากับรถโรงเรียน พวกเขาหายตัวไปในเวลานั้น ดังนั้นเราสามารถคาดเดาได้ว่าอาจมีบางอย่างเกี่ยวข้องกับมิวออน โดยพื้นฐานแล้วสิ่งมีชีวิตที่ยิ่งใหญ่ก็จะยิ่งเพิ่มการแผ่รังสีมากขึ้นเท่านั้น”

Melott รับทราบว่ามีการเก็งกำไรเกิดขึ้นที่นี่ อาจมีสาเหตุอื่นที่ทำให้สูญพันธุ์รวมถึงความเย็นของมหาสมุทรอันเป็นผลมาจากยุคน้ำแข็ง ระดับน้ำทะเลก็จะลดลงในช่วงยุคน้ำแข็งซึ่งหมายความว่าเผ่าพันธุ์สูญเสียพื้นที่การพยาบาลที่ดี

Megalodon ไม่ใช่สายพันธุ์เดียวที่สูญพันธุ์ในช่วงเวลานั้น ในรายงานฉบับปี 2560 นักวิจัยบันทึกการสูญพันธุ์ของสัตว์ทะเลขนาดใหญ่อื่น ๆ รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนกทะเลและเต่าทะเล แต่ซุปเปอร์โนวาหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นสามารถทำให้เกิดสิ่งเหล่านี้ทั้งหมดได้หรือไม่?

โลกอยู่ในช่วงเวลาของความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศในเวลานั้นดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะหยั่งรู้ถึงผลกระทบของแต่ละบุคคลที่ซุปเปอร์โนวาและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศน่าจะสูญพันธุ์ และจากการศึกษาอื่นชี้ให้เห็นว่าซูเปอร์โนวาเชื่อมโยงกับการสูญพันธุ์ของ Pliocene-Pleistocene

ในการศึกษาปี 2545 นักวิจัยได้ศึกษาฟองท้องถิ่นและที่ Iron 60 ของโลกและสรุปว่าทั้งคู่เป็นปัจจัยในการสูญพันธุ์ แต่พวกเขาวางกลไกที่แตกต่างกัน พวกเขาบอกว่าซุปเปอร์โนวาก่อให้เกิดคลื่นแสงอุลตร้าไวโอเล็ตในการโจมตีโลกฆ่าสัตว์ตัวเล็ก ๆ ที่ฐานของห่วงโซ่อาหารและในที่สุดก็นำไปสู่ ​​megafauna ในทะเลที่ใหญ่กว่ากำลังจะตาย

สำหรับ Melott และทีมของเขาทฤษฎีซูเปอร์โนวามิวอนนั้นเป็นส่วนหนึ่งของมัน นักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยแคนซัสกล่าวว่าหลักฐานของซูเปอร์โนวาหรืออนุกรมของพวกมันคือ“ ชิ้นส่วนปริศนาอีกชิ้น” เพื่อชี้แจงเหตุผลที่เป็นไปได้สำหรับการสูญพันธุ์ขอบเขต Pliocene-Pleistocene

“ ไม่มีคำอธิบายที่ดีสำหรับการสูญพันธุ์ของสัตว์ทะเล megafaunal” Melott กล่าว “ นี่อาจเป็นหนึ่งเดียว มันเป็นการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ - เรารู้ว่ามีบางอย่างเกิดขึ้นและเมื่อมันเกิดขึ้นดังนั้นเป็นครั้งแรกที่เราสามารถขุดและมองหาสิ่งต่าง ๆ ในแบบที่แน่นอน ตอนนี้เราสามารถทราบได้อย่างชัดเจนว่าผลกระทบของรังสีจะเป็นไปในแบบที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน”

• รายงานทางวิทยาศาสตร์: การสูญพันธุ์ของสัตว์จำพวกปลาโลมาในทะเล Pliocene และผลกระทบต่อความหลากหลายในการใช้งาน
• งานแถลงข่าว: นักวิจัยพิจารณาว่าซุปเปอร์โนวาฆ่าสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ในตอนเช้าของ Pleistocene หรือไม่
• บทความทางวิทยาศาสตร์: สมมติฐาน: ปริมาณรังสีมรณะและการสูญพันธุ์ทางทะเลเมกาฟีนในตอนท้ายของ Pliocene Supernova
• บทความวิทยาศาสตร์: หลักฐานสำหรับการระเบิดในบริเวณใกล้เคียงของซูเปอร์โนวา