Tin tức Vũ trụ TV

Vòng cây có thể nắm giữ manh mối về tác động của các siêu tân tinh ở xa trên Trái đất

Ngày:
Th11 12, 2020
Tóm lược:

Theo một nghiên cứu mới, những vụ nổ năng lượng khổng lồ xảy ra cách Trái đất hàng nghìn năm ánh sáng có thể đã để lại dấu vết trong sinh học và địa chất của hành tinh chúng ta.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Tàn tích của một siêu tân tinh trong Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà lùn nằm gần Dải Ngân hà. (Nhà cung cấp hình ảnh: NASA / ESA / HEIC và Nhóm Di sản Hubble)
Tàn tích của một siêu tân tinh trong Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà lùn nằm gần Dải Ngân hà.
(Nhà cung cấp hình ảnh: NASA / ESA / HEIC và Nhóm Di sản Hubble)

Theo nghiên cứu mới của nhà địa chất Robert Brakenridge thuộc Đại học Colorado Boulder, các vụ nổ năng lượng lớn xảy ra cách Trái đất hàng nghìn năm ánh sáng có thể đã để lại dấu vết trong sinh học và địa chất của hành tinh chúng ta.

Nghiên cứu được công bố trong tháng này trên Tạp chí Sinh vật học Quốc tế (Physical Review Letters) nhằm thăm dò tác động của các siêu tân tinh, một số sự kiện bạo lực nhất trong vũ trụ đã biết. Trong khoảng thời gian chỉ vài tháng, một vụ phun trào duy nhất có thể giải phóng nhiều năng lượng như mặt trời trong suốt thời gian tồn tại của nó. Chúng cũng sáng – thực sự sáng.

Brakenridge, một cộng sự nghiên cứu cấp cao tại Viện Nghiên cứu Bắc Cực và Alpine (INSTAAR) tại CU Boulder, cho biết: “Chúng tôi luôn nhìn thấy các siêu tân tinh trong các thiên hà khác. “Qua kính viễn vọng, một thiên hà là một điểm sương mù nhỏ. Sau đó, đột nhiên, một ngôi sao xuất hiện và có thể sáng như phần còn lại của thiên hà.”

Một siêu tân tinh ở rất gần đó có thể có khả năng xóa sổ nền văn minh của loài người khỏi mặt Trái đất. Nhưng ngay cả khi ở xa hơn, những vụ nổ này vẫn có thể gây ra hậu quả, Brakenridge nói, tắm hành tinh của chúng ta trong bức xạ nguy hiểm và làm hỏng tầng ôzôn bảo vệ của nó.

Để nghiên cứu những tác động có thể xảy ra đó, Brakenridge đã tìm kiếm thông qua hồ sơ vòng cây của hành tinh để tìm dấu vân tay của những vụ nổ vũ trụ xa xôi này. Phát hiện của ông cho thấy về mặt lý thuyết, các siêu tân tinh tương đối gần có thể đã gây ra ít nhất 4 sự gián đoạn đối với khí hậu Trái đất trong 40.000 năm qua.

Kết quả còn lâu mới có thể kết luận nhưng chúng đưa ra những gợi ý thú vị rằng, khi nói đến sự ổn định của sự sống trên Trái đất, những gì xảy ra trong không gian không phải lúc nào cũng ở trong không gian.

Brakenridge nói: “Đây là những sự kiện cực đoan, và tác động tiềm tàng của chúng dường như phù hợp với hồ sơ vòng cây.”

Gai carbon phóng xạ

Nghiên cứu của ông xoay quanh trường hợp của một nguyên tử tò mò. Brakenridge giải thích rằng carbon-14, còn được gọi là carbon phóng xạ, là một đồng vị carbon chỉ xuất hiện với một lượng nhỏ trên Trái đất. Nó cũng không phải từ quanh đây. Cacbon phóng xạ được hình thành khi các tia vũ trụ từ không gian bắn phá bầu khí quyển của hành tinh chúng ta trên cơ sở gần như không đổi.

Brakenridge nói: “Nhìn chung có một lượng ổn định hàng năm. “Cây cối hấp thụ carbon dioxide và một số carbon đó sẽ là carbon phóng xạ.”

Tuy nhiên, đôi khi, lượng carbon phóng xạ mà cây thu được không ổn định. Các nhà khoa học đã phát hiện ra một số ít các trường hợp mà nồng độ của đồng vị này bên trong vòng cây tăng đột biến – đột ngột và không có lý do rõ ràng. Nhiều nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng những đợt tăng đột biến kéo dài vài năm này có thể là do các tia sáng mặt trời hoặc sự phóng ra năng lượng khổng lồ từ bề mặt của mặt trời.

Brakenridge và một số nhà nghiên cứu khác đã để mắt đến các sự kiện xa nhà hơn nhiều.

Brakenridge nói: “Chúng tôi đang chứng kiến ​​những sự kiện trên cạn đang cầu xin một lời giải thích. “Thực sự chỉ có hai khả năng: Một vụ nổ mặt trời hoặc một siêu tân tinh. Tôi nghĩ rằng giả thuyết về siêu tân tinh đã bị bác bỏ quá nhanh.”

Hãy coi chừng Betelgeuse

Ông lưu ý rằng các nhà khoa học đã ghi nhận các siêu tân tinh trong các thiên hà khác đã tạo ra một lượng bức xạ gamma đáng kinh ngạc – cùng một loại bức xạ có thể kích hoạt sự hình thành các nguyên tử cacbon phóng xạ trên Trái đất. Mặc dù những đồng vị này tự chúng không nguy hiểm, nhưng mức độ tăng đột biến của chúng có thể chỉ ra rằng năng lượng từ một siêu tân tinh xa xôi đã di chuyển hàng trăm đến hàng nghìn năm ánh sáng đến hành tinh của chúng ta.

Để kiểm tra giả thuyết, Brakenridge đã lật lại quá khứ. Ông đã tập hợp một danh sách các siêu tân tinh xảy ra tương đối gần Trái đất trong 40.000 năm qua. Các nhà khoa học có thể nghiên cứu những sự kiện này bằng cách quan sát các tinh vân mà chúng để lại. Sau đó, ông so sánh tuổi ước tính của những pháo hoa thiên hà đó với kỷ lục vòng cây trên mặt đất.

Ông phát hiện ra rằng trong số tám siêu tân tinh gần nhất được nghiên cứu, tất cả dường như đều có liên quan đến các gai không giải thích được trong hồ sơ carbon phóng xạ trên Trái đất. Ông coi bốn trong số này là những ứng cử viên đặc biệt có triển vọng. Lấy trường hợp của một ngôi sao cũ trong chòm sao Vela. Thiên thể này, từng nằm cách Trái đất khoảng 815 năm ánh sáng, đã hình thành siêu tân tinh cách đây khoảng 13.000 năm. Không lâu sau đó, mức cacbon phóng xạ tăng gần 3% trên Trái đất – một mức tăng đáng kinh ngạc.

Trong trường hợp này, các phát hiện không giống với súng hút thuốc hay ngôi sao. Các nhà khoa học vẫn gặp khó khăn trong việc xác định niên đại của các siêu tân tinh trong quá khứ, khiến thời điểm xảy ra vụ nổ Vela không chắc chắn với sai số có thể lên tới 1.500 năm. Cũng không rõ những tác động của sự gián đoạn như vậy có thể gây ra cho thực vật và động vật trên Trái đất vào thời điểm đó. Nhưng Brakenridge tin rằng câu hỏi này đáng để nghiên cứu thêm.

“Điều khiến tôi tiếp tục là khi tôi nhìn vào bản ghi trên mặt đất và tôi nói, ‘Chúa ơi, những hiệu ứng được dự đoán và mô hình hóa dường như có ở đó.'”

Ông hy vọng rằng nhân loại sẽ không sớm phải nhìn thấy những tác động đó. Một số nhà thiên văn học cho rằng họ đã phát hiện ra các dấu hiệu cho thấy Betelgeuse, một ngôi sao khổng lồ màu đỏ trong chòm sao Orion, có thể sắp sụp đổ và đi đến siêu tân tinh. Và nó chỉ cách Trái đất 642,5 năm ánh sáng, gần hơn nhiều so với Vela.

“Chúng tôi có thể hy vọng đó không phải là những gì sắp xảy ra vì Betelgeuse thực sự rất gần”.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Colorado tại Boulder cung cấp . Bản gốc do Daniel Strain viết. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. G. Robert Brakenridge. Hệ mặt trời tiếp xúc với bức xạ siêu tân tinh γ . Tạp chí Sinh vật học Quốc tế , 2020; 1 DOI: 10.1017 / S1473550420000348

Bài viết liên quan

Bài viết mới