地球附近的一颗超新星残存遗迹。
大约260万年前,史前时期的地球天空中出现了一束亮得出奇的光芒。这道在空中悬挂逗留了数周乃至数月之久的光芒来自一颗距离地球150光年的超新星,而在光芒暗淡后的几百年间,恒星猛烈爆炸所产生的宇宙能量如同海啸般地涌向地球,扰乱了大气层并导致气候变化,最后引发大型海洋生物的大规模灭绝。《天体生物学》杂志11月27日刊发的一篇研究论文详细阐述了这样的超新星——可能不止一颗——爆炸现象对上新世-更新世交界处的史前海洋生物所造成的影响。
该论文的第一作者、美国堪萨斯大学(University of Kansas,简称KU)物理学和天文学荣誉退休教授阿德里安·梅洛特(Adrian Melott)表示,最近的几篇论文都阐述了地球海底含“铁60”同位素的远古沉积岩是关于超新星曾影响地球的时间点和距离的关键性支撑证据。
梅洛特教授解释道:“因为‘铁60’具有放射性,如果它是和地球同时形成的,它现在早已消失殆尽了。所以,它一定是从太空降落在地球上的。天文学界关于当时地球附近是否只有一颗超新星,还是存在一整条超新星链的问题还存在一些争议。我比较倾向于这两种理论的结合——地球附近既有一个大的超新星链,又有一个异常强大的单个超新星。如果你研究这些‘铁60’的残留物,你就会发现260万年前出现了一个巨大的峰值,但你还能清晰地看到从1000万年前就开始有多余的“铁60”零星地分布在历史长河中。”
根据研究小组的说法,在本星系的宇宙结构中还发现了有一系列超新星存在的其他证据。梅洛特教授继续解释道:“在(银河系猎户臂内的)星际物质中存在本星系泡,这是一个约300光年长的巨大区域,我们就位于它的边缘。这个空洞区域内基本上是温度非常高、密度非常低的气体——几乎所有的气体云都被扫走吹散了。而如果要生成这种星系泡的最好方法是让一堆超新星把它吹得越来越大,那似乎就很符合超新星链式反应的概念。我们之前进行的运算是基于单个超新星爆炸的假设:它爆炸释放的能量只是短暂地扫过地球,然后过程就完结。但是,对于本星系泡来说,宇宙射线会从侧面反弹,导致宇宙射线的“沐浴”将持续1万到10万年。因此,你就可以想象一整个系列的超新星爆炸把越来越多的辐射送入本星系泡中,从而让地球几百万年都笼罩在宇宙射线中。
然而,无论是否存在一颗或是多颗超新星,在世界各地散播形成“铁60”岩层的超新星能量也导致了一种被称为“μ介子”的穿透性粒子散落在地球上,从而导致了生物罹患癌症和基因突变,其作用在体型较大的动物身上尤其明显。因此,260万年前的一颗超新星可能与发生在上新世-更新世交界处的一次海洋巨型动物灭绝有关。据科学家推测估计,当时有36%的物种消失了,而灭绝的地区主要集中在沿海水域,因为那里较大的生物会遭受摄取到更多的“μ介子”辐射量,比如公交车大小的史前巨齿鲨。
编译:朱明逸
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