Jak by Zemi ovlivnila blízká supernova? Kredit: David Aguilar (CfA).

Podle dostupných údajů před 8 a 2,5 miliony let explodovaly relativně blízko Sluneční soustavy supernovy. Mohlo se to nějak zásadně projevit na Zemi? Obzvláště před 2,5 miliony let, tedy na konci pliocénu a celých třetihor, docházelo ke změnám celé planety. V pliocénu to bylo jako pod horkou sprchou. Na konci pliocénu se už ale prohlubují doposud nenápadné výkyvy klimatu a rozjíždí se cyklus ledových dob.

Brian Thomas. Kredit: Washburn University.

Supernova, která se odpálila na konci pliocénu, byla od Sluneční soustavy vzdálená asi 160 až 330 světelných let. Mohla mít taková exploze zásadní vliv na život Země? Tuhle otázku si položil astrofyzik Brian Thomas z Washburn University v Kansasu. Přihlédl k dostupným geologickým důkazům explozí zmíněných supernov před 8 a 2,5 miliony let, a namodeloval si jejich účinky na zemský povrch. Soustředil se hlavně na kosmické záření, která taková supernova mohla vyslat, a na to, jak by proniklo atmosférou a ovlivnilo život na Zemi.

Ve fosilním záznamu z konce pliocénu jsou vidět změny v druhovém složení, početnosti jednotlivých druhů i v celkovém vzhledu ekosystémů. Hlavně v Africe ubývaly lesy a šířily se savany. V geologickém záznamy je patrná zvýšená koncentrace železa-60, radioaktivního izotopu, který vzniká během supernovy. Také je znát vyšší rychlosti vymírání a zároveň vyšší rychlost vzniku nových druhů.

Jedna z nejmladších supernov v Mléčné dráze explodovala před 300 lety v bezpečné vzdálenosti 11 tisíc světelných let. Kredit: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory).

Thomas tvrdí, že lidé mají o efektu supernovy většinou dost zjednodušené představy, že se supernova odpálí a všechno kolem zahyne. To je ale ve skutečnosti přehnané. Jde hlavně o ozonovou vrstvu, která chrání zemský povrch před tvrdým ultrafialovým zářením. Thomas s pomocí globálních klimatických modelů a modelů fungování chemie a fyziky atmosféry zjišťoval, jak záření supernovy zasáhne atmosféru Země, obzvláště právě ozonovou vrstvu.

Modely ukazují, že kosmické záření ze supernovy nedorazí na Zemi všechno najednou. Vesmírný prostor funguje jako filtr a zpomaluje jak kosmické záření, tak i proud radioaktivního železa-60 a dalších částic. Vysokoenergetické částice dorazí dřív a reagují s atmosférou poněkud jinak, než částice o nižších energiích. Podle Thomase by v případě zásahu explozí supernovy došlo na Zemi k největšímu úbytku ozonu v atmosféře asi 300 let po prvním kontaktu s takovou explozí. Vysokoenergetické částice by prolétly atmosférou a nejvíce energie předaly až pod ozonovou vrstvou. Nízkoenergetické částice z exploze supernovy by ale předaly více energie ve stratosféře a ozonovou vrstvu by zasáhly podstatně více.

Jaké by byly důsledky proděravění ozonové vrstvy supernovou? Zemský povrch by opékalo více UV záření. Hůře by na tom byly vyšší zeměpisné šířky. Poškození organismů UV zářením by se nejspíš podstatně lišilo. Například fotosyntetický plankton v oceánech by byl postižený jen minimálně. Pokud jde o lidi, zřejmě bychom čelili o něco vyššímu riziku spálení kůže a rozvoje rakoviny.

Když se to všechno sečte dohromady, blízká supernova by žádné děsivé masové vymírání nezpůsobila. Ostatně ani ve fosilním záznamu z doby před 8 a 2,5 miliony let to na hromadnou likvidaci moc nevypadá. Některé organismy byly postiženy, jiným by zase následky exploze supernov spíše prospěly. Stručně řečeno, nic extra dramatického. Thomas se teď chystá zkoumat vztah mezi lidskou evolucí a supernovami a bude zjišťovat, jestli nám kosmické exploze naopak nehrály do noty během vývoje našeho druhu. 

Video:  Terrestrial Effects of a Pleistocene Supernova


Literatura
Astrobiology Magazine 18. 5. 2018.