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科学家称超新星爆炸或导致巨齿鲨灭绝

发布时间:2018-12-18 09:56:01  作者:漫步宇宙  来源:漫步宇宙  阅读:292

      科学家指出260万年前的一场超新星爆炸可能与上新世−更新世过渡期的巨型海洋动物灭绝有关,其中就包括大名鼎鼎的巨齿鲨。当时,36%的巨型海洋动物种群走向灭绝。这场大灾难集中在沿海地区,大型动物受到更高剂量的μ介子辐射。高能μ介子能够渗透到海洋深处,随着深度的提高,对动物的破坏性不断减弱。
    科学家称超新星爆炸或导致巨齿鲨灭绝
      巨齿鲨、大白鲨与人类体型对比
      260万年前,夜空中出现一个怪异而明亮的光点,持续了数周甚至数月。这是发生在距地球大约150光年的一场超新星爆炸。几百年后,这场撕裂恒星的爆炸产生的“能量海啸”抵达地球,轰击地球的大气层,引发了气候变化并导致巨型海洋动物灭绝,其中包括体型与校车相当的巨齿鲨。
      在刊登于《天体生物学》杂志的一篇论文中,科学家详细阐述了这场超新星爆炸对地球巨型海洋动物的影响。论文主执笔人、堪萨斯大学的物理学与天文学荣誉教授艾德里安·梅洛特表示:“我一直进行这方面的研究,前后持续了大约15年。过去,我们的研究一直立基于对宇宙的基本认知,即超新星会在某个时刻对地球产生影响。这一次的情况不同。我们掌握了相关证据,证明在一个特定时间地球附近曾发生一场超新星爆炸。我们知道它距地球多远,能够计算出它如何影响地球同时与当时的地球遭遇进行比较。”
    科学家称超新星爆炸或导致巨齿鲨灭绝
      开普勒望远镜发现的超新星
      梅洛特指出最近的几篇研究论文阐述了含有铁-60同位素的古代海床沉积物。这些沉积物提供了超新星爆炸时间和距离的证据。他说:“早在上世纪90年代中期,就有人说‘寻找泄密的铁-60。除了超新星,这种物质没有其它任何方式来到地球’。铁-60带有放射性,如果在地球内部形成,现在早已经消失踪影。因此,它们一定像雨水一样降落地球。地球附近只有一颗超新星还是存在一个超新星链,现在仍存在争议。我个人倾向于将二者结合,即存在一个超新星链,其中一颗距地球很近并且释放异乎寻常的能量。260万年前,铁-60残余处于峰值,但在1000万年前,铁-60就已经在地球上出现。”
      研究小组指出其它证据证明本地宇宙存在一系列超新星。梅洛特说:“本星系泡存在于星际介质,我们处在它的边缘。它是一个庞大的区域,长度在300光年左右。本星系泡的温度极高,密度极低,几乎完全由气体构成。制造这个气泡的最佳方式就是依靠一系列超新星,将它越吹越大。”
    科学家称超新星爆炸或导致巨齿鲨灭绝
      本星系泡(包含太阳和大犬座β)和Loop I泡(包含心宿二)艺术概念图
      梅洛特指出:“我们的计算立基于这样一个想法,存在一颗已然熄灭的超新星,所释放的能量掠过地球。在本星系泡,宇宙射线会从边缘反弹,让射线雨持续1万到10万年。如果存在一系列超新星,便会有更多宇宙射线进入本星系泡,让射线雨持续数百万年。”
      不管是存在一颗还是一系列超新星,所释放的能量都会将铁-60传播到各处,导致μ介子等渗透性粒子袭击地球,诱发癌症和变异,尤其是大型动物。梅洛特说:“μ介子是一种重电子,体量是电子的几百倍。它们具有很强的渗透性。即使在正常情况下,也会有大量μ介子穿过人体。但几乎不会造成任何损伤。在我们受到的辐射中,有大约五分之一来自于μ介子。”
    科学家称超新星爆炸或导致巨齿鲨灭绝
      艺术概念图,宇宙射线轰击地球
      梅洛特说:“一旦宇宙射线雨袭击地球,μ介子的数量将增加数百倍。虽然只有少数与其它物质发生交互,但由于它们的能量巨大,一旦数量急剧增多,便会提高变异和癌症风险。据我们估计,与人类体型相当的动物的癌症风险将提高50%,体型越大,风险越高。大象和鲸鱼等大型动物成为高危群体。
      研究小组指出260万年前的一场超新星爆炸可能与上新世−更新世过渡期的巨型海洋动物灭绝有关。当时,36%的巨型海洋动物种群走向灭绝。这场大灭绝事件集中在沿海地区,大型动物受到更高剂量的μ介子辐射。论文作者指出μ介子的破坏延伸到海底数百米,深度越大,破坏性越小。“高能μ介子能够渗透到海洋深处,随着深度的提高,对动物的破坏性不断减弱。”
    科学家称超新星爆炸或导致巨齿鲨灭绝
      超新星残余
      凶猛的巨齿鲨生活在深度较浅的海域,不可避免地沦为此次超新星爆炸的牺牲品。梅洛特说:“巨齿鲨在260万年前的这场灾难中走向灭绝。影片《大白鲨》给观众留下深刻印象,但与巨齿鲨相比,大白鲨就是一个小不点。这种巨型海洋动物的体型与一辆校车相当。它们在260万年前消失踪影,我们认为原因可能与μ介子有关。基本上,动物的体型越大,所受到的μ介子辐射也越大。”
      梅洛特指出一颗或一系列超新星爆炸的证据是他们找到的另一个拼块,有助于揭示上新世−更新世过渡期的大灭绝事件。“对于这一次的海洋巨型动物灭绝事件,没有其它更好的解释,超新星爆炸可能就是罪魁祸首。我们知道当时发生了什么,何时发生。这是我们第一次找到非常具有说服力的证据。我们现在知道超新星辐射能够对地球上的生命产生何种影响。”