超新星爆發可能滅絕了更新世初期的大型海洋生物
在大約260萬年前,有一束奇怪的亮光照射到地球,並照亮整個天空長達數周甚至數月時間。這束光來自於距離地球約150光年的一個超新星爆發所產生的結果。過了幾百年之後,照亮整個天空的光芒已經消逝了很久很久,但是那顆超新星爆發所引發的能量衝擊波才剛剛抵達史前地球,它衝擊了史前地球的大氣層,引發了整個地球範圍內的氣候變化,並引發了大型海洋動物的大規模滅絕,這些大型海洋動物包括一種有一輛校車那麼大的鯊魚。
這種超新星的作用可能不止於這一次,對大型海洋生物的影響詳見於剛發表在《天體生物學》上的一篇論文中。該論文的作者Adrian Melott教授表示:觸觸我做這方面的研究已經15年了,我也不是謙虛,但我覺得吧不能像以前的那些研究一樣只基於我們對宇宙的普遍了解去瞎想;我這次是基於實際存在的證據來推論這種天文事件的存在和具體的時間以及計算其對地球的影響噠。
梅羅特教授認為最近發表的一篇有關於古代海底鐵60同位素沉積物的文章為他的超新星爆發事件的時間和距離以及其對地球的「遠距離爆破」提供了證據。
鐵60是正常鐵元素(59Fe)的同位素,這种放射性同位素幾乎全部都是超新星爆炸過程中製造出來的,宇宙中的其他化學過程鮮有能產生鐵60。它的半衰期約為262萬年,相對於我們太陽系約46億年的年齡而言,算是相當短的,所以任何源自太陽系剛誕生時期的放射性鐵60,應該都已經早就衰變成其他穩定的元素,因此在地球上不可能發現鐵60的存在。
早在上世紀90年代中期,人們就提出了尋找「鐵60」,因為除了超新星爆發以外,沒有其他方法在地球上自然產生這種鐵的同位素。所以,在地球上發現的「鐵60」肯定是從天上「掉」下來的。關於超新星爆發的數量,梅羅特教授傾向於地球周圍存在一連串的超新星爆發事件,因為除了地質學上260萬年前的一個60Fe的峰值以外,在1000萬年前就有其他的峰值短短續續的出現。
根據梅洛特教授的研究小組的說法,還有其他的證據能證明史前地球遭遇過一連串的超新星「遠距離爆破」。在星際物質間存在巨大的空洞氣泡,而地球正處於這個氣泡的邊緣地帶,這個空洞地帶有大概300光年那麼長,這一區域內基本上只有非常熱而又非常低密度的氣體,幾乎所有的氣體雲都已經被吹飛出去了。而製造出這種「偽真空」地帶的最好方法就是一系列的超新星爆發。
打個比方,假如只有一次的超新星爆發,那麼他的能量射流經過地球一段時間,然後就算完了。但是如果在此之前,已經有較大數量規模的超新星爆發在星際介質之間製造了一個巨大的空洞地帶,那麼260萬年前的那次超新星爆發所產生的能量就有可能在空洞地帶邊緣被反射回來。這使得史前地球可能被宇宙射線來來回回中出折騰幾萬年的時間。
我們先不去管超新星的事情,就拿當時史前地球上遍布全球的60Fe來說,其輻射出的被稱為,μ子的穿透性粒子大規模的噴發,也有可能導致大型生物罹患癌症和其他突變。
渺子(Muon)是一種輕子,它帶有 -1 的基本電荷及 1/2 的自旋。它的符號是 μ?。渺子的反粒子是反渺子。它的質量為電子的 207 倍(約 105.6 MeV)。故渺子可看成加重版的電子(稍加比較,電子的質量為0.511 MeV,τ子的質量為1,776.82 MeV,約為電子質量的3477倍)渺子於宇宙中 π 介子衰變時產生。它在生成的 2.2 微秒後便會衰變成一粒電子、反電子中微子和渺子中微子。由於渺子的速度很高,故狹義相對論中的時間膨脹令渺子衰變時間延長,使渺子有機會到達地球表面。———百度百科
正常情況下,我們隨時都在被許多μ子穿透身體,但只有其中的很小一部分才會以一些形式和我們產生相互作用,而又只有大約五分之一的μ子會衰變產生輻射,所以對人體來說基本是無害的。但是對史前更新世的大塊頭來說就不是那麼樂觀了!本來就在海底游來游去,塊頭還大,塊頭越大與μ子產生作用的幾率也越大。而且當時海底的60Fe是如此的多,導致其產生的粒子數量是如此的多,能量是如此的高,以至於一個人到當時的環境中,罹患癌症的幾率也要上升大約50%,更別說史前的大塊頭了。
260萬年前的那次超新星爆發可能與上新世——更新世交界的那次海洋大型動物滅絕有關係,越有差不多36%的屬完全滅絕。而此次滅絕有主要集中在沿海水域,那裡的大塊頭會更容易從μ子處獲得更大的輻射劑量。
在前文中提到的校車大小的巨齒鯊也是在260萬年前的物種滅絕中消失了。這種巨齒鯊就像電影《大白鯊》里的鯊魚那樣兇猛,只是塊頭要大很多,這也是為什麼他們可能是被超新星爆發所帶來的60Fe所帶來的μ子所帶來的輻射所帶來的癌變所滅絕。
加粗字本文主旨,記一下,送分題
目前來講,超新星爆發是一種很好的解釋上新世——更新世物種大滅絕的方法之一。
本文譯自 phys,由譯者 利維坦 基於創作共用協議(BY-NC)發布。


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