Tin tức Vũ trụ TV

Các ngôi sao phát nổ có thể đã gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt trên Trái đất

Ngày:
Aug 22, 2020
Tóm lược:

Các nhà nghiên cứu cho biết, các tia vũ trụ sát thủ từ các siêu tân tinh gần đó có thể là thủ phạm đằng sau ít nhất một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt, và việc tìm thấy một số đồng vị phóng xạ nhất định trong đồng vị đá của Trái đất có thể xác nhận viễn cảnh này.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Một nhóm các nhà nghiên cứu do giáo sư Brian Fields dẫn đầu đưa ra giả thuyết rằng một siêu tân tinh cách chúng ta khoảng 65 năm ánh sáng có thể đã góp phần vào sự suy giảm tầng ôzôn và sự tuyệt chủng hàng loạt sau đó vào cuối Kỷ Devon, cách đây 359 triệu năm. Trong ảnh là mô phỏng của một siêu tân tinh gần đó va chạm và nén gió mặt trời. Quỹ đạo của Trái đất, vòng tròn gạch ngang màu xanh lam và Mặt trời, chấm đỏ, được hiển thị theo tỷ lệ.
Đồ họa lịch sự Jesse Miller
Một nhóm các nhà nghiên cứu do giáo sư Brian Fields dẫn đầu đưa ra giả thuyết rằng một siêu tân tinh cách chúng ta khoảng 65 năm ánh sáng có thể đã góp phần vào sự suy giảm tầng ôzôn và sự tuyệt chủng hàng loạt sau đó vào cuối Kỷ Devon, cách đây 359 triệu năm. Trong ảnh là mô phỏng của một siêu tân tinh gần đó va chạm và nén gió mặt trời. Quỹ đạo của Trái đất, vòng tròn gạch ngang màu xanh lam và Mặt trời, chấm đỏ, được hiển thị theo tỷ lệ.
Đồ họa lịch sự Jesse Miller

Hãy tưởng tượng bạn đang đọc sách dưới ánh sáng của một ngôi sao phát nổ, sáng hơn cả trăng tròn – có thể rất thú vị khi nghĩ về điều đó, nhưng cảnh này là khúc dạo đầu cho một thảm họa khi bức xạ tàn phá cuộc sống như chúng ta vẫn biết. Các nhà nghiên cứu cho biết, các tia vũ trụ sát thủ từ các siêu tân tinh gần đó có thể là thủ phạm đằng sau ít nhất một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt, và việc tìm thấy một số đồng vị phóng xạ nhất định trong hồ sơ đá của Trái đất có thể xác nhận viễn cảnh này.

Một nghiên cứu mới do giáo sư vật lý và thiên văn học Brian Fields của Đại học Illinois dẫn đầu đã khám phá khả năng các sự kiện thiên văn là nguyên nhân dẫn đến sự kiện tuyệt chủng cách đây 359 triệu năm, ở ranh giới giữa kỷ Devon và kỷ Cacbon.

Bài báo được xuất bản trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (Proceedings of the National Academy of Sciences) .

Jesse Miller, trái, Zhenghai Liu, ngồi, Adrienne Ertel và giáo sư Brian Fields.
Ảnh của L. Brian Stauffer
Jesse Miller, trái, Zhenghai Liu, ngồi, Adrienne Ertel và giáo sư Brian Fields.
Ảnh của L. Brian Stauffer

Nhóm nghiên cứu tập trung vào ranh giới kỷ Devon-Cacbon vì những tảng đá đó chứa hàng trăm nghìn thế hệ bào tử thực vật có vẻ như bị đốt cháy bởi tia cực tím – bằng chứng của sự kiện suy giảm tầng ôzôn kéo dài.

Các thảm họa trên Trái đất như núi lửa quy mô lớn và sự nóng lên toàn cầu cũng có thể phá hủy tầng ôzôn, nhưng bằng chứng cho những điều đó là không thể xác định được trong khoảng thời gian được đề cập. Thay vào đó, nhóm của Fields đề xuất rằng một hoặc nhiều vụ nổ siêu tân tinh, cách Trái đất khoảng 65 năm ánh sáng, có thể là nguyên nhân gây ra sự mất ôzôn kéo dài.

Nghiên cứu sinh và đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Để đưa điều này vào viễn cảnh, một trong những mối đe dọa siêu tân tinh gần nhất ngày nay là từ ngôi sao Betelgeuse, cách chúng ta hơn 600 năm ánh sáng và nằm ngoài khoảng cách tiêu diệt 25 năm ánh sáng”.

Nhóm nghiên cứu đã khám phá các nguyên nhân vật lý thiên văn khác gây ra sự suy giảm tầng ôzôn, chẳng hạn như va chạm với thiên thạch, phun trào mặt trời và vụ nổ tia gamma. Nhưng những sự kiện này kết thúc nhanh chóng và không có khả năng gây ra sự suy giảm tầng ôzôn kéo dài từng xảy ra vào cuối kỷ Devon.

Mặt khác, một siêu tân tinh mang đến một cú đấm có một không hai. Vụ nổ ngay lập tức phủ sóng Trái đất bằng tia UV, tia X và tia gamma gây hại. Sau đó, vụ nổ của các mảnh vỡ siêu tân tinh đâm vào hệ mặt trời, khiến hành tinh này bị chiếu xạ từ các tia vũ trụ được gia tốc bởi siêu tân tinh. Những thiệt hại đối với Trái đất và tầng ôzôn của nó có thể kéo dài tới 100.000 năm.

Tuy nhiên, bằng chứng hóa thạch cho thấy sự suy giảm đa dạng sinh học trong 300.000 năm dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Devon-Cacbon, cho thấy khả năng xảy ra nhiều thảm họa, thậm chí có thể xảy ra nhiều vụ nổ siêu tân tinh. Điều này hoàn toàn có thể xảy ra. Các ngôi sao khối lượng lớn thường xuất hiện trong các cụm với các ngôi sao khối lượng lớn khác, và các sao siêu mới khác có khả năng xuất hiện ngay sau vụ nổ đầu tiên.

Nhóm nghiên cứu cho biết chìa khóa để chứng minh rằng một siêu tân tinh đã xảy ra là tìm thấy các đồng vị phóng xạ plutonium-244 và samarium-146 trong đá và hóa thạch lắng đọng tại thời điểm tuyệt chủng. Cả hai đồng vị này đều không xuất hiện tự nhiên trên Trái đất ngày nay và cách duy nhất chúng có thể đến đây là thông qua các vụ nổ vũ trụ.

Các loài phóng xạ sinh ra trong siêu tân tinh giống như chuối xanh, Fields nói. “Khi bạn nhìn thấy chuối xanh ở Illinois, bạn biết chúng còn tươi và bạn biết chúng không mọc ở đây. Giống như chuối, Pu-244 và Sm-146 phân hủy theo thời gian. Vì vậy, nếu chúng ta tìm thấy những đồng vị phóng xạ này trên Trái đất ngày nay, chúng ta biết chúng tươi và không phải từ đây – những quả chuối xanh của thế giới đồng vị – và do đó là những khẩu súng hút thuốc của một siêu tân tinh gần đó. “

Các nhà nghiên cứu vẫn chưa tìm kiếm Pu-244 hoặc Sm-146 trong đá từ ranh giới kỷ Devon-cacbon. Nhóm nghiên cứu của Fields cho biết nghiên cứu của họ nhằm xác định các mẫu bằng chứng trong hồ sơ địa chất chỉ ra các vụ nổ siêu tân tinh.

“Thông điệp bao trùm của nghiên cứu của chúng tôi là sự sống trên Trái đất không tồn tại một cách cô lập”, Fields nói thêm. “Chúng ta là công dân của một vũ trụ rộng lớn hơn, và vũ trụ can thiệp vào cuộc sống của chúng ta – thường không thể nhận thấy, nhưng đôi khi rất dữ dội.”

Tham gia nghiên cứu còn có các nhà khoa học từ Đại học Kansas; Cao đẳng Kings, Vương quốc Anh; Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu, Thụy Sĩ; Viện Vật lý Hóa học và Lý sinh Quốc gia, Estonia; Học viện Không quân Hoa Kỳ; và Đại học Washburn.

Hội đồng Cơ sở vật chất Khoa học và Công nghệ và Hội đồng Nghiên cứu Estonia đã hỗ trợ nghiên cứu này.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Illinois tại Urbana-Champaign, Cục Tin tức cung cấp . Bản gốc do Lois Yoksoulian viết. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Brian D. Fields, Adrian L. Melott, John Ellis, Adrienne F. Ertel, Brian J. Fry, Bruce S. Lieberman, Zhenghai Liu, Jesse A. Miller, Brian C. Thomas. Siêu tân tinh gây ra sự tuyệt chủng cuối kỷ Devon . Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia , năm 2020; 202013774 DOI: 10.1073 / pnas.2013774117

Bài viết liên quan

Bài viết mới