Суперновые могли вызвать вымирание морской мегафауны на границе плиоцена и плейстоцена

Около 2,6 миллиона лет назад свет от взрыва сверхновой, расположенной примерно в 150 световых годах от Земли, достиг нашей планеты. Спустя несколько сотен лет до Земли могла дойти волна космической энергии от того же взрыва, что спровоцировало изменение климата и массовое вымирание крупных морских животных, включая мегалодона — акулу размером со школьный автобус.

Доказательства близких сверхновых

Ключевым доказательством времени и расстояния до сверхновых стали обнаруженные в древних морских отложениях изотопы железа-60.

• Железо-60 радиоактивно и не могло образоваться на Земле, значит, он был занесен сверхновыми.
• Пик содержания железа-60 приходится на период 2,6 миллиона лет назад.

Локальный пузырь и цепь сверхновых

Идею о возможной серии взрывов поддерживает структура локального межзвездного пространства — так называемый Локальный пузырь.

• Это область горячего разреженного газа длиной около 300 световых лет, на краю которой находится Солнечная система.
• Такой пузырь мог быть создан множеством сверхновых, чьи ударные волны "выдули" газ.
• Космические лучи внутри пузыря могли "отражаться" от его стенок, создавая продолжительное воздействие на Землю в течение десятков или сотен тысяч лет.

Биологическое воздействие: мюоны и радиация

Энергия сверхновой привела к ливню проникающих частиц — мюонов.

• Мюоны в сотни раз массивнее электронов и обладают высокой проникающей способностью.
• При всплеске космических лучей поток мюонов мог увеличиться в сотни раз, что повысило уровень радиации.
• Основные биологические эффекты: увеличение частоты мутаций и раковых заболеваний. Для животного размером с человека риск рака мог вырасти примерно на 50%. Чем крупнее организм, тем выше доза облучения.

Связь с морским вымиранием

На границе плиоцена и плейстоцена вымерло около 36% родов морской мегафауны. Вымирание было сконцентрировано в прибрежных водах, где крупные организмы получали большую дозу радиации от мюонов.

• Высокоэнергетические мюоны могли проникать на сотни метров вглубь океана, нанося биологический ущерб.
• Исчезновение гигантской акулы мегалодона примерно в это время может быть связано с повышенным радиационным воздействием.

Это исследование впервые позволяет целенаправленно изучать конкретные эффекты, которые близкие сверхновые могли оказать на биосферу Земли в определенный геологический период.