Околоземная сверхновая - Near-Earth supernova
Сверхновый околоземный взрыв в результате смерти звезды , что происходит достаточно близко к Земле (примерно менее 10 до 300 парсек ( от 30 до 1000 световых лет ) прочь) , чтобы иметь заметное влияние на земной биосфере .
Исторически сложилось так, что каждый взрыв околоземной сверхновой ассоциировался с глобальным потеплением примерно на 3–4 ° C (5–7 ° F). По оценкам, за последние 11 миллионов лет в пределах 300 пк от Земли произошло 20 взрывов сверхновых. Ожидается, что взрывы сверхновых типа II произойдут в областях активного звездообразования, при этом 12 таких OB-ассоциаций расположены в пределах 650 пк от Земли. В настоящее время существует шесть кандидатов в околоземные сверхновые в пределах 300 пк.
Воздействие на Землю
В среднем взрыв сверхновой происходит в пределах 10 парсеков (33 световых лет) от Земли каждые 240 миллионов лет. Гамма-лучи несут ответственность за большинство неблагоприятных эффектов, которые сверхновая звезда может оказать на живую планету земного типа . В случае с Землей гамма-лучи вызывают радиолиз двухатомных N 2 и O 2 в верхних слоях атмосферы , превращая молекулярный азот и кислород в оксиды азота , разрушая озоновый слой настолько, чтобы подвергать поверхность вредному солнечному и космическому излучению (в основном ультрафиолетовому). . Особенно пострадают фитопланктон и рифовые сообщества, что может серьезно истощить основу морской пищевой цепи.
Оденвальд обсуждает возможные эффекты сверхновой звезды Бетельгейзе на Земле и космические путешествия человека, особенно влияние потока заряженных частиц, который достигнет Земли примерно на 100000 лет позже, чем первоначальный свет и другое электромагнитное излучение, произведенное взрывом.
Риск по типу сверхновой
Кандидатов в пределах 300 шт. Обозначение звездочкой Расстояние
(шт.)Масса
( M ☉ )ИК Пегаси 46 1,65 / 1,15 Spica 80 10,25 / 7,0 Альфа Лупи 141 10.1 Антарес 169 12,4 / 10 Бетельгейзе 197 7,7–20 Ригель 264 18
Спекуляции относительно воздействия на Землю ближайшей сверхновой звезды часто сосредотачиваются на крупных звездах как на кандидатах в сверхновые типа II . Несколько выдающихся звезд в пределах нескольких сотен световых лет от Солнца являются кандидатами на то, чтобы стать сверхновыми всего за тысячелетие. Хотя на них было бы зрелищно смотреть, если бы возникли эти «предсказуемые» сверхновые, считается, что они имеют небольшой потенциал воздействия на Землю.
Подсчитано, что сверхновая типа II на расстоянии менее восьми парсеков (26 световых лет) уничтожит более половины озонового слоя Земли. Такие оценки основаны на атмосферном моделировании и измеренном потоке излучения от SN 1987A , сверхновой типа II в Большом Магеллановом Облаке . Оценки скорости появления сверхновых в пределах 10 парсеков от Земли варьируются от 0,05–0,5 на миллиард лет до 10 на миллиард лет. Некоторые исследования предполагают, что сверхновые сконцентрированы в спиральных рукавах галактики, и что взрывы сверхновых вблизи Солнца обычно происходят в течение примерно 10 миллионов лет, которые Солнцу требуется, чтобы пройти через одну из этих областей. Примерами относительно близких сверхновых являются остаток сверхновой звезды Вела ( около 800 лет назад , около 12000 лет назад) и Геминга ( около 550 лет назад , около 300000 лет назад).
Сверхновые типа Ia считаются потенциально наиболее опасными, если они происходят достаточно близко к Земле. Поскольку сверхновые типа Ia возникают из-за тусклых обычных белых карликов , вполне вероятно, что сверхновая, которая может повлиять на Землю, произойдет непредсказуемо и произойдет в звездной системе, которая недостаточно изучена. Ближайший известный кандидат - И.К. Пегаси . Однако в настоящее время предполагается, что к тому времени, когда он может стать угрозой, его скорость относительно Солнечной системы унесла бы И.К. Пегаса на безопасное расстояние.
Прошлые события
Доказательства дочерних продуктов короткоживущих радиоактивных изотопов показывают, что близлежащая сверхновая помогла определить состав Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад и, возможно, даже спровоцировала формирование этой системы. Производство тяжелых элементов сверхновыми в течение астрономических периодов времени в конечном итоге сделало возможным химический состав жизни на Земле.
Прошлые сверхновые звезды могут быть обнаружены на Земле в виде сигнатур изотопов металлов в пластах горных пород . Впоследствии исследователи из Мюнхенского технического университета сообщили об обогащении железом-60 в глубоководных породах Тихого океана . Двадцать три атома этого изотопа железа были обнаружены в верхних 2 см коры (этот слой соответствует временам от 13,4 миллиона лет назад до настоящего времени). Подсчитано, что сверхновая должна была произойти в последние 5 миллионов лет, иначе она должна была бы произойти очень близко к Солнечной системе, чтобы объяснить, что такое количество железа-60 все еще находится здесь. Сверхновая, появившаяся так близко, вероятно, вызвала бы массовое вымирание, чего не произошло в тот период времени. Количество железа, по-видимому, указывает на то, что сверхновая находилась на расстоянии менее 30 парсеков. С другой стороны, авторы оценивают частоту сверхновых на расстоянии меньше D (для достаточно малых D ) примерно как ( D / 10 пк ) 3 на миллиард лет, что дает вероятность только около 5% для сверхновой в пределах 30 пк за последние 5 миллионов лет. Они указывают, что вероятность может быть выше, потому что Солнечная система входит в рукав Ориона Млечного Пути. В 2019 году группа в Мюнхене обнаружила межзвездную пыль в снегу на поверхности Антарктики не старше 20 лет, который они относят к Местному межзвездному облаку . Обнаружение межзвездной пыли в Антарктиде было сделано путем измерения радионуклидов Fe-60 и Mn-53 с помощью высокочувствительной масс-спектрометрии на ускорителе , где Fe-60 снова является явным признаком недавнего происхождения сверхновой звезды, сближающейся с Землей.
Гамма-всплески от взрывов «опасно близких» сверхновых происходят два или более раз за миллиард лет, и это было предложено в качестве причины конца ордовикского вымирания , которое привело к гибели почти 60% океанической жизни на Земле.
В 1998 году остаток сверхновой , RX J0852.0-4622 , был найден в передней (видимо) большего Вела Supernova Remnant . Гамма-лучи от распада титана-44 ( период полураспада около 60 лет) были независимо обнаружены исходящими от него, что показывает, что он должен был взорваться сравнительно недавно (возможно, около 1200 года), но об этом нет никаких исторических свидетельств. Поток гамма-лучей и рентгеновских лучей указывает на то, что сверхновая была относительно близко к нам (возможно, 200 парсеков или 660 св. Лет). Если так, то это неожиданное событие, потому что сверхновые на расстоянии менее 200 парсеков, по оценкам, случаются реже одного раза в 100000 лет.