Влияние сверхновых на биоразнообразие сохраняется на протяжении миллионов лет

Новое исследование, опубликованное в Ecology and Evolution Хенриком Свенсмарком из DTU Space, показывает, что количество взрывающихся звёзд (сверхновых) значительно влияло на биоразнообразие морской жизни за последние 500 миллионов лет.

Изучение летописи окаменелостей давно показало, что разнообразие жизненных форм сильно менялось в геологическом времени. Новое исследование выявило неожиданную корреляцию: изменяющееся количество близких сверхновых тесно следует за изменениями в биоразнообразии морских родов (таксономический ранг выше вида) за последние 500 млн лет. Эта связь становится очевидной после нормализации кривой морского разнообразия с учётом изменений площадей мелководных шельфов вдоль континентальных побережий.

Мелководные шельфы важны, поскольку там обитает большая часть морской жизни, а изменения их площади открывают новые регионы для видообразования.

Как сверхновые могут влиять на климат и жизнь?

"Возможное объяснение связи "сверхновые–разнообразие" заключается в том, что сверхновые влияют на климат Земли", — говорит Хенрик Свенсмарк.

Большое количество сверхновых приводит к холодному климату с большой разницей температур между экватором и полярными регионами. Это, в свою очередь, вызывает усиление ветров, перемешивание океана и транспортировку необходимых для жизни питательных веществ к поверхностным водам вдоль континентальных шельфов.

Роль космических лучей

Когда массивные звёзды взрываются, они производят космические лучи — элементарные частицы с огромной энергией. Предыдущие исследования показывают, что эти лучи, достигая атмосферы Земли, становятся основным источником ионов, способствующих формированию и росту аэрозолей, необходимых для образования облаков.

Поскольку облака могут регулировать количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, цепочка "космические лучи — аэрозоли — облака" влияет на климат. Данные свидетельствуют о существенных климатических сдвигах, когда интенсивность космических лучей меняется на несколько сотен процентов в течение миллионов лет.

Выводы исследования

В работе делается вывод, что сверхновые жизненно важны для первичной биопродуктивности, влияя на транспорт питательных веществ. Первичная биопродуктивность обеспечивает энергией экологические системы, и существовали предположения, что её изменения могут влиять на биоразнообразие. Полученные результаты согласуются с этой гипотезой.

"Новые данные указывают на связь между жизнью на Земле и сверхновыми, опосредованную влиянием космических лучей на облака и климат", — резюмирует Хенрик Свенсмарк.