En jordnära supernova är en supernovaexplosion som inträffar på ett tillräckligt litet avstånd från jorden (enligt olika uppskattningar, mindre än 100 ljusår ) för att ha en märkbar påverkan på dess biosfär .
Statistiska beräkningar visar att en supernovaexplosion inträffar inom en radie av 10 pc från jorden vart 240:e miljon år. Den huvudsakliga faktorn i en supernovas påverkan på biosfären på en jordisk planet är gammastrålar . När det gäller jorden kan gammastrålar katalysera en kemisk reaktion i jordens övre atmosfär , vilket resulterar i att molekylärt kväve oxideras, vilket kommer att leda till en minskning av ozonskiktet . Detta kommer i sin tur att göra jordens biosfär sårbar för ultraviolett strålning och kosmisk strålning . Växtplankton- och korallrevsbiocenoser kommer att vara särskilt allvarligt påverkade , vilket avsevärt kommer att utarma marina näringskedjor [2] [3] .
Diskussioner om inverkan av en närliggande supernova på jorden betraktar ofta massiva stjärnor som möjliga kandidater för typ II-supernovautbrott i första hand. Några kända stjärnor inom några hundra ljusår från solen kan bli supernova inom det nästa årtusendet. En av dessa stjärnor är Betelgeuse , en röd superjätte som ligger på ett avstånd av 640 ljusår från jorden [4] . Även om ett sådant utbrott skulle vara en imponerande syn, är det osannolikt att det kommer att kunna ha en märkbar inverkan på de processer som äger rum på jorden.
Enligt uppskattningar måste en supernova av typ II få ett utbrott närmare än 8 parsecs (26 ljusår) från jorden för att ozonskiktets tjocklek ska minska med hälften [5] . Sådana uppskattningar är baserade på atmosfäriska simuleringar och det enda uppmätta strålflödet från SN 1987A , en supernova av typ II som bröt ut 1987 i det stora magellanska molnet . Enligt vissa uppskattningar blossar supernovor av typ II upp på ett avstånd av mindre än 10 parsecs från jorden en gång var 2-20 miljarder år [6] , enligt andra - upp till 1 gång på 100 miljoner år [7] . Vissa författare baserar sina uppskattningar på föreställningen att supernovor är koncentrerade i en galaxs spiralarmar , och att supernovor nära solsystemet vanligtvis inträffar inom de ungefär 10 miljoner år det tar för solen att färdas genom en av dessa armar (för närvarande Solar System). ligger nära eller inuti Orion-armen ). Studien av Gehrels et al använder en frekvens på 1 på cirka 300 miljoner år [5] . Utblossningsfrekvensen på ett avstånd D är proportionell mot D 3 för små värden på D, men på grund av den ändliga tjockleken på den galaktiska skivan för stora värden på D är den proportionell mot D 2 . Bevis för relativt närliggande supernovor är Parusa-supernovaresterna (ca 800 ljusår, 12 000 år sedan) och Geminga (ca 550 ljusår, 300 000 år sedan).
Närliggande supernovor av typ Ia anses potentiellt vara de farligaste, eftersom deras källor är svaga, ofta förekommande vita dvärgar . Följaktligen kan en supernova av denna typ, som kan påverka jorden, dyka upp plötsligt och i ett föga studerat stjärnsystem. Enligt en teori måste en supernova av typ Ia bryta ut på ett avstånd av mindre än 10 parsecs (33 ljusår) för att påverka jorden [8] . Det närmaste kända systemet där en sådan flare kan uppstå är IK Pegasus [9] . Man tror för närvarande att när det finns ett omedelbart hot om ett utbrott, kommer detta system att röra sig bort från solen på ett säkert avstånd [5] .
Studiet av sönderfallsprodukter av kortlivade radioaktiva isotoper visar att en närliggande supernova avsevärt påverkade solsystemets elementarsammansättning för 4,5 miljarder år sedan, och möjligen till och med orsakade bildandet av vårt planetsystem [10] . Syntesen av tunga grundämnen i supernovor under universums utveckling möjliggjorde existensen av liv på jorden.
1996 föreslog astronomer vid University of Illinois i Urbana-Champaign en teori om att rester av tidigare supernovor kunde hittas på jorden i form av metallisotopspår i steniga skikt av jordskorpan. Därefter fann forskare från Münchens tekniska universitet överskottsmängder av järn -60 i stenar som tagits upp från Stilla havets djup [11] [12] [13] . Tjugotre atomer av denna järnisotop har hittats i de översta 2 centimeterna av stensediment som har bildats under 13 miljoner år. Enligt uppskattningar måste en supernovaexplosion ha inträffat under de senaste 5 miljoner åren, annars, för att förklara ett sådant antal atomer, måste den vara så nära att den skulle ha orsakat en massutrotning, vilket inte inträffade under denna period tid [14] . Samtidigt bör avståndet till supernovan inte ha överskridit 30 parsecs.
Adrian L. Melott et al. föreslog att gammastrålning från "farligt nära" supernovaexplosioner inträffar 2 eller fler gånger på en miljard år och ansåg dem vara orsaken till Ordovicium-Silur-utrotningen , under vilken mer än 60 % av marina ryggradslösa djur dog [15] .
1998 upptäcktes en annan supernovarest som överlagd på Sails supernovarest , som fick beteckningen RX J0852.0−4622 [16] . Oavsett detta upptäcktes gammastrålar från denna del av himlen, som är en produkt av sönderfallet av titan-44 (halveringstid på cirka 60 år) [17] , vilket tyder på att utbrottet borde ha skett relativt nyligen (cirka 1200 e.Kr.) saknas dock historiska bevis. Intensiteten i flödet av gamma- och röntgenstrålar indikerar att supernovan bröt ut relativt nära jorden (200 parsecs eller 660 ljusår) [13] .
2009 hittades nitrater i den antarktiska istäcket på djup motsvarande supernovaexplosionerna 1006 och 1054, samt omkring 1060 , vilka uppenbarligen bildades av kväveoxider, vars bildande utlöstes av gammastrålning från supernovor. Denna metod gör det möjligt att upptäcka bevis på supernovaexplosioner som har inträffat under de senaste tusen åren [18] .
| Naturkatastrofer | |
|---|---|
| Litosfärisk | |
| atmosfärisk | |
| bränder | |
| hydrosfärisk | |
| biosfärisk | |
| magnetosfärisk | |
| Plats | |