Может ли сверхновая уничтожить Землю?

Смерть от сверхновой

К счастью для нас, смерть от сверхновой не является непосредственной угрозой. Однако удивительно задуматься о том, сколько энергии выделяется при взрыве. Существует общее правило, популяризированное автором научной литературы Рэндаллом Манро, что, каким бы большим вы ни представляли себе сверхновую, думайте еще больше. В статье на эту тему Манро объясняет, что сверхновая, произошедшая на расстоянии 93 миллионов миль от нас (расстояние от Земли до Солнца), затопила бы ваше зрение энергией на девять порядков больше, чем взрыв водородной бомбы, прижатой к вашему глазу. К счастью, наше Солнце не может убить нас таким образом, поскольку оно недостаточно велико, чтобы когда-либо стать сверхновой. Но сверхновая за пределами Солнечной системы, но все еще относительно близко, могла бы иметь катастрофические последствия для Земли. По данным PBS Space Time, многие ученые согласны с тем, что массовое вымирание произойдет, если сверхновая будет достаточно мощной, чтобы уничтожить около 30–50% озонового слоя, который защищает нашу планету от смертельной радиации из космоса.

Без озонового слоя вся жизнь на Земле будет уязвима перед космической радиацией. Это навсегда изменит климат и нанесет нашим телам чрезвычайно высокие дозы смертельной радиации. Если вы считали, что ядерный апокалипсис в Fallout был ужасен, сверхновая, достаточно близкая к Земле, была бы намного хуже. Чтобы лишить нашу атмосферу необходимого количества озона, сверхновая должна находиться на расстоянии 15–20 световых лет от Земли. На сегодняшний день известно 84 звездные системы, расположенные в пределах 20 световых лет от нашей Солнечной системы. Хорошая новость заключается в том, что только 7 из них достаточно велики, чтобы быть видимыми без телескопа, и ни одна из них не достаточно велика, чтобы стать сверхновой. Чем ближе сверхновая, тем хуже последствия. Если ближайшая звезда к Солнечной системе, Проксима Центавра, взорвется как сверхновая, у нас не будет даже времени моргнуть, прежде чем ее радиация начнет достигать Земли. Находясь всего в 4 световых годах, ударная волна уничтожила бы атмосферу Земли и выжгла поверхность. Все погибнет, оставив планету пустой, сухой и радиоактивной.

Даже если сверхновая достаточно далеко, чтобы не уничтожить большую часть атмосферы быстро, это не значит, что она не вызовет серьезных повреждений здесь. Сверхновая на расстоянии от 30 до 50 световых лет все равно может отправить достаточно смертоносной космической радиации, чтобы серьезно повредить наш озоновый слой, хотя точный результат будет зависеть от типа сверхновой и того, через какую межзвездную среду она пройдет. Аналогично более близкому взрыву, сверхновая в пределах этой "зоны уничтожения" на расстоянии 30-50 световых лет нанесет наибольший ущерб, повредив нашу атмосферу настолько, чтобы значительно увеличить количество смертоносной радиации, достигающей поверхности. Учитывая расстояние, этот сценарий будет развиваться медленнее, чем разрушения от сверхновой в пределах 20 световых лет, но достаточно радиации все равно достигнет нас, чтобы нанести необратимый ущерб озоновому слою.

Сверхновая на расстоянии 100 световых лет все еще может иметь заметные негативные последствия. Хотя это может не стать событием, уничтожающим мир, повреждение озонового слоя и изменения климата все равно могут вызвать массовое вымирание. Многие чувствительные виды не смогут справиться с изменениями температуры и погоды, и уровни заболеваемости раком возрастут. Глубоководные и подземные виды, вероятно, будут чувствовать себя гораздо лучше, чем те, кто живет на поверхности. Даже сверхновая на расстоянии 150 световых лет будет посылать радиацию на Землю на протяжении тысяч лет. Хотя этого может быть недостаточно для вызова массового вымирания многих видов, мы ожидаем увидеть увеличение уровня заболеваемости раком среди людей и животных. Повышенная космическая радиация, окружающая нашу планету, также предотвратит космические путешествия из-за опасно высокого уровня радиации за пределами нашей атмосферы, фактически приковывая нас к Земле на поколения.

За пределами 150 световых лет взрыв сверхновой, как правило, не ожидается, что вызовет заметные последствия на Земле и вокруг нее, за исключением некоторых особых случаев. Один из таких случаев — это гиперновая, взрыв сверхновой невероятно массивной звезды. Гиперновая может быть в 10 раз ярче традиционной сверхновой, и с этим увеличиваются уровни радиации. Гиперновая может находиться гораздо дальше, чем обычная сверхновая, и все равно вызывать проблемы для нас на Земле, но, к счастью, это редкое событие по сравнению с обычной сверхновой. В 2022 году было опубликовано исследование, в котором говорится, что сверхновые, находящиеся на расстоянии более 150 световых лет, все равно могут быть смертельными в особых случаях. В частности, взрыв сверхновой с высоким уровнем рентгеновского излучения может взаимодействовать с межзвездной средой газа и пыли далеко от взрыва, посылая ионизированное излучение на большие расстояния, чем обычно ожидается. Это потребует, чтобы сверхновая была окружена плотным облаком межзвездного газа и пыли, а сам взрыв выделял больше рентгеновских лучей, чем обычная сверхновая.

Взрыв сверхновой на расстоянии не менее 300 световых лет, который происходит каждые несколько миллионов лет, будет достаточно ярким, чтобы сделать ночное небо похожим на сумерки в течение нескольких месяцев после первоначального события. Хотя увеличение уровня радиации будет заметным, оно вряд ли будет вредным для Земли и ее обитателей в долгосрочной перспективе. Сверхновая, находящаяся на расстоянии тысяч световых лет, все еще может быть видна невооруженным глазом, возможно, даже днем. Хотя эти далекие события не причиняют вреда нашей планете, сверхновые на таком расстоянии могут быть видны в течение недель или месяцев. Один зарегистрированный пример был замечен китайскими астрономами в 1054 году нашей эры, который был отмечен как «гостья-звезда», видимая днем примерно в течение месяца. Астрономы позже нашли остаток этой сверхновой, Туманность Краба, расположенную примерно в 6500 световых лет.

Археологические доказательства указывают на прошлые сверхновые

Поскольку сверхновая не должна быть настолько близко, чтобы вызвать потенциально разрушительные эффекты на Земле, возможно ли, что одна из них уже повлияла на нашу планету в прошлом? Ученые так считают.

Первые доказательства того, что взрыв сверхновой вызвал массовое вымирание, произошли в конце плейстоценовой эпохи. Согласно исследованию, опубликованному в журнале The Astrophysical Journal Letters в 2016 году, данные указывают на множественные сверхновые, произошедшие на расстоянии более 100 парсеков (более 300 световых лет). Исследование оценивает, что две основные сверхновые вызвали незначительное массовое вымирание, одна из которых произошла 6,5–8,7 миллионов лет назад, а другая — 1,7–3,2 миллиона лет назад. Основываясь на том, что мы видели до сих пор, сверхновая на таких расстояниях не должна быть способна уничтожить всех нас, но авторы исследования указывают на повышенные уровни тяжелых элементов, таких как железо, в породах из эпох плейстоцена и плиоцена. Они также показывают отсутствие материала в межзвездной среде Млечного Пути шириной не менее 1000 световых лет, известного как Локальный пузырь. Это сравнительно пустое пространство, вероятно, было очищено серией взрывов сверхновых, некоторые из которых считаются теми же, которые, как полагают, вызвали упомянутое ранее событие вымирания.

Другое исследование показало, что вымирание почти 75% видов на Земле в конце девонского периода также могло быть вызвано сверхновой. Исследователи предполагают, что массовое вымирание видов в этот период было вызвано взрывами сверхновых на расстоянии 20 парсеков (65 световых лет). Это было бы за пределами "зоны уничтожения" сверхновой, но в пределах достаточно близкого расстояния, чтобы вызвать значительный ущерб атмосфере, вызвав изменения климата. Доказательства указывают на то, что массовое вымирание в девонский период было вызвано уменьшением стратосферного озона, что совпадает с тем, как астрономы ожидают, что сверхновые на таких расстояниях повлияют на нашу планету. К счастью, ни одна звезда в любой опасной близости от Земли не собирается взрываться в ближайшее время. Только два кандидата находятся в пределах 300 световых лет от нас, и ни один из них не грозит гибелью Земле. Первый — Спика, двойная система из двух голубых гигантских звезд на расстоянии 260 световых лет. Это ближайший кандидат на сверхновую для нас, своего рода.

Второй кандидат, IK Пегаси, технически ближе, по крайней мере, на данный момент. Находясь на расстоянии 150 световых лет, IK Пегаси находится в зоне опасности для сверхновых. Однако астрономы не беспокоятся по одной простой причине. IK Пегаси в настоящее время удаляется от Земли со скоростью около 20 км/с или примерно на один световой год за 16 000 лет. Учитывая, что астрономы оценивают, что оно не станет сверхновой еще несколько миллионов лет, оно будет далеко за пределами зоны опасности для Земли к тому времени. Самый захватывающий кандидат на сверхновую для астрономов в настоящее время — это красный сверхгигант Бетельгейзе, который значительно потускнел в 2019 году, а затем ярче на 150% от своей базовой яркости в 2023 году, что является признаком того, что он, вероятно, находится на грани взрыва в ближайшие 10 000–100 000 лет, хотя время покажет, произойдет ли это раньше. На расстоянии около 700 световых лет сверхновая Бетельгейзе находится в пределах видимости днем, но достаточно далеко, чтобы не причинить нам вреда.

Хотя сверхновая Бетельгейзе в течение нашей жизни маловероятна, взрыв новой, видимый невооруженным глазом, не за горами. Двойная звездная система T Короны Борей (T CrB) находится на грани новой, события, похожего на сверхновую, но при котором белый карлик набирает достаточную массу от звезды-компаньона, пока не выбрасывает избыточный материал в виде взрыва. Новая намного менее мощная, чем сверхновая, и не приводит к гибели взрывающейся звезды. Новая T CrB имеет высокие шансы произойти до конца года, вероятно, до конца сентября. Обычно тусклая звезда, видимая только в телескоп, сначала будет яркой, как Полярная звезда, а затем тускнеть, но все равно будет видна в бинокль в течение нескольких дней или недели. Эта система надежно нова каждые 80 лет, что делает ее событием, случающимся раз в жизни.

В целом, наша планета в безопасности от любых предстоящих сверхновых в обозримом будущем. Как сказал астроном и писатель Фил Плейт, говоря о кандидатах на ближайшие сверхновые, «вы можете исключить сверхновые из своего списка вещей, которых стоит бояться». Если человечество не сумеет уничтожить само себя, единственной звездой, о которой нам придется беспокоиться, будет наше собственное Солнце, когда оно станет красным гигантом и поглотит Землю в своих новых расширенных пределах. через 5 миллиардов лет.

Источник: dzen.ru