Życie we Wszechświecie może mieć jeszcze bardziej "pod górkę", niż myśleliśmy. Naukowcy korzystający z obserwacji kosmicznego obserwatorium promieniowania X Chandra i innych sond kosmicznych odkryli nowy mechanizm, który może zagrażać żywym organizmom. Okazuje się, że intensywne promieniowanie rentgenowskie, emitowane przez wybuchające gwiazdy, może poważnie dotykać planety odległe nawet o 160 lat świetlnych. Na szczęście w naszym rejonie Wszechświata nie ma obecnie gwiazd, które mogłyby w ten sposób zagrozić Ziemi, naukowcy wskazują jednak na dowody, że podobny epizod już się w dziejach naszej planety przydarzył.

Naukowcy z University of Illinois Urbana-Champaign, Washburn University i University of Kansas zauważają na łamach czasopisma "Astrophysical Journal", że dotychczasowe analizy skutków wybuchów gwiazd, tak zwanych supernowych, koncentrowały się na dwóch etapach: intensywnym promieniowaniu w ciągu dni i miesięcy po wybuchu i emisji silnie energetycznych cząstek, które docierały do planet nawet setki tysięcy lat później. 

Nowe analizy wskazują tymczasem, że trzeba brać pod uwagę jeszcze jedno zagrożenie - promieniowanie rentgenowskie. Supernowe zawsze emitują to promieniowanie, zwane też promieniowaniem X, jeśli jednak fala wybuchu uderza w gęste obłoki gazu, jego intensywność może być szczególnie wysoka. Taki impuls może docierać do planet po miesiącach, a nawet latach i trwać całe dekady. 

Takie wnioski to owoc analizy promieniowania X pochodzącego od 31 supernowych. Obserwacje były prowadzone z pomocą teleskopu kosmicznego Chandra, należących do NASA sond Swift i NuSTAR, a także wystrzelonej przez Europejską Agencję Kosmiczną sondy XMM-Newton. Okazało się, że oddziaływanie supernowej ze swym otoczeniem może mieć zabójcze konsekwencje dla planet w odległości nawet 160 lat świetlnych.

Jeśli strumień promieniowania X trafi w planetę, promieniowanie może poważnie zmienić chemię jej atmosfery. W przypadku planety takiej jak Ziemia, taki proces mógłby zniszczyć warstwę ozonową, która ma istotne znaczenie dla ochrony przed promieniowaniem ultrafioletowym macierzystej gwiazdy - tłumaczy pierwszy autor pracy, Ian Brunton z UoI, który obecnie pracuje w NASA Johnson Space Flight Center. 

Zdaniem autorów, jeśli w planetę o biologicznych warunkach przypominających Ziemię uderzyłoby przez dłuższy czas promieniowanie X z supernowej silnie oddziałującej z otoczeniem, doszłoby do wyginięcia szeregu organizmów. Dotknęłoby to szczególnie organizmy morskie, które są podstawą łańcucha pokarmowego. To mogłoby zapoczątkować proces masowego wymierania. 

Ziemia nie jest w tej chwili zagrożona tego typu zjawiskiem, bo w naszym otoczeniu nie ma ryzyka takich supernowych - uspokaja współautor pracy, Connor O’Mahoney z UoI - Może się jednak okazać, że takie zjawiska miały znaczenie dla przeszłości naszej planety.

Odkrycia promieniotwórczych izotopów żelaza w różnych rejonach Ziemi wskazują na to, że w ciągu ostatnich 2 do 8 milionów lat w pobliżu naszej planety w odległości od 65 do 500 lat świetlnych supernowe się pojawiały. Choć nie da się w tej chwili powiązać tych zdarzeń z żadnym znanym nam okresem masowego wymierania na Ziemi, autorzy pracy sugerują, że kosmiczne eksplozje mogły mieć wpływ na losy naszej planety. 

O ile sama Ziemia i cały Układ Słoneczny mogły być pod tym konkretnym względem już od dawna bezpieczne, nowo odkryte zagrożenie może mieć znaczenie dla szans istnienia życia w innych rejonach naszej galaktyki. Takie wysokoenergetyczne zdarzenia mogą znacznie zmniejszyć obszar, który w naszej galaktyce uznajemy za sprzyjający powstaniu życia. Obserwacje supernowych w zakresie promieni rentgenowskich są wciąż dość rzadkie, warto byłoby poświęcić im więcej czasu. 

Dalsze badania promieniowania X pochodzącego od supernowych może mieć znaczenie nie tylko dla lepszego zrozumienia cyklu życiowego gwiazd, ale może istotnie zwiększyć naszą wiedzę także w dziedzinie astrobiologii, paleontologii i innych nauk o Ziemi i planetach - przekonuje prof. Brian Fields z Illinois Center for Advanced Studies of the Universe przy UoI.

Opracowanie: