Dua setengah dan lapan juta tahun yang lalu, dua supernova meletup tidak jauh dari kita (berdasarkan piawaian astronomi), yang boleh menyebabkan penipisan lapisan ozon Bumi dan banyak akibat yang tidak diingini untuk kehidupan. Supernova yang berusia dua setengah juta tahun mungkin merupakan pukulan serius. Pliosen, era panas dan ringan, berakhir dan Pleistosen, era glasiasi dan zaman ais, bermula. Variasi semula jadi di orbit Bumi dan goyangan mungkin akan menjelaskan perubahan iklim, tetapi peristiwa supernova yang berlaku dalam tempoh ini akan lebih sesuai.
Dipercayai bahawa supernova meletup sejauh 163-326 tahun cahaya (50-100 parsecs). Sebagai perbandingan, jiran bintang terdekat kami, Proxima Centauri, terletak sejauh 4.2 tahun cahaya.
Implikasi terhadap Bumi
Supernova dapat mensterilkan mana-mana planet yang dihuni di sekitarnya jika menghalangi sinaran pengion. Mungkinkah supernova ini mendatangkan malapetaka pada biologi planet kita yang ada? Dr. Brian Thomas, ahli astrofizik di Washburn University di Kansas, memutuskan untuk mengetahui dengan pasti dan memodelkan akibat biologi di permukaan Bumi, berdasarkan bukti geologi dua supernova, 2,5 dan 8 juta tahun yang lalu, masing-masing. Dalam karya terbarunya, Thomas mengkaji penyebaran sinar kosmik supernova melalui atmosfer ke permukaan untuk memahami kesannya terhadap organisma hidup.
Melihat catatan fosil semasa sempadan Pliocene-Pleistocene (2.5 juta tahun yang lalu), kita melihat perubahan drastik dalam fosil dan penutup tanah global. Thomas menyatakan bahawa "ada perubahan, terutama di Afrika, yang menunjukkan pergeseran dari tanah yang lebih berhutan ke padang rumput." Pada masa yang sama, catatan geologi menunjukkan peningkatan global dalam kepekatan besi-60, yang merupakan isotop radioaktif yang terbentuk semasa letupan supernova.
"Kami tertarik dengan bagaimana bintang yang meletup dapat mempengaruhi kehidupan di Bumi, dan ternyata beberapa juta tahun yang lalu, kehidupan mengalami perubahan besar," kata Thomas. "Ini mungkin berkaitan dengan supernova."
Sebagai contoh, di sempadan Pliocene-Pleistocene, terdapat perubahan bilangan spesies. Walaupun tidak ada kepupusan besar-besaran, kadar kepupusan yang lebih tinggi diperhatikan secara umum, spesies itu sendiri dan tumbuh-tumbuhan berubah.
Video promosi:
Tidak begitu mematikan
Bagaimana supernova yang berdekatan dapat mempengaruhi kehidupan di Bumi? Thomas menyatakan dengan rasa tidak senang bahawa supernova sering terdedah dalam cahaya sehingga "supernova pecah dan semuanya mati," tetapi ini tidak sepenuhnya benar. Ini semua mengenai suasananya. Lapisan ozon melindungi kehidupan biologi dari sinaran ultraviolet berbahaya dari matahari yang mengubah latar belakang genetik. Thomas menyusun model iklim global, kimia atmosfera, dan pemindahan radiasi (penyebaran radiasi di atmosfera) untuk lebih memahami bagaimana ledakan sinar kosmik supernova dapat mempengaruhi atmosfera Bumi, khususnya lapisan ozon.
Perlu diingat bahawa sinar kosmik supernova tidak akan membakar semua yang ada di jalan mereka. Medium intergalaksi bertindak sebagai sejenis penyaring, memperlahankan sinar kosmik dan "hujan besi radioaktif" (dari besi-60) selama beratus-ratus ribu tahun. Zarah-zarah bertenaga tinggi akan menjadi yang pertama tiba di Bumi dan akan berinteraksi dengan atmosfera kita berbeza dari zarah-zarah tenaga rendah yang akan tiba kemudian. Thomas mensimulasikan penipisan lapisan ozon 100, 300 dan 1000 tahun selepas zarah supernova pertama mula memasuki atmosfera. Anehnya, kemerosotan memuncak (26%) setelah 300 tahun.
Sinar kosmik bertenaga tinggi untuk senario 100 tahun akan meresap secara langsung melalui stratosfera dan membuang tenaga mereka di bawah lapisan ozon, menghabiskannya kurang, sementara dalam senario 300 tahun sinar kosmik yang kurang bertenaga akan menyumbang lebih banyak tenaga ke dalam stratosfera, dengan ketara menguraikan lapisan ozon.
Penipisan ozon adalah ancaman serius terhadap kehidupan permukaan.
Kesan bercampur
Thomas mengkaji beberapa kemungkinan kesan buruk terhadap biologi (eritema, barah kulit, katarak, perlambatan fotosintesis fitoplankton laut, dan kerosakan pada tumbuhan) pada lintang yang berbeza akibat peningkatan intensiti sinaran UV yang disebabkan oleh penurunan lapisan ozon. Kerosakan meningkat muncul ke semua arah, meningkat dengan garis lintang dan sejajar dengan perubahan yang disimpan dalam rekod fosil. Namun, tidak semua akibatnya sama merugikan organisma. Plankton, pengeluar utama oksigen, mengalami kerosakan minimum. Selain itu, terdapat sedikit peningkatan risiko selaran matahari dan barah kulit di kalangan manusia.
Oleh itu, mungkinkah supernova yang berdekatan menyebabkan kepupusan besar-besaran? Itu bergantung pada sisi mana yang Anda lihat, kata Thomas: “Ada perbezaan yang halus antara 'menghancurkan segalanya dan segalanya' dan penderitaan individu organisma. Beberapa tanaman menambah hasil, seperti kacang soya dan gandum, sementara yang lain kehilangan produktiviti. Dan itu juga tercermin dalam catatan fosil.
Tetapi bagaimana supernova dapat mempengaruhi evolusi manusia - masalah ini yang akan ditangani oleh Thomas dalam karya seterusnya.
Ilya Khel
