Земная атмосфера способна защитить нас от близкой вспышки сверхновой

Вспышка сверхновой на расстоянии в несколько сотен световых лет от нас опасна не только кратковременным появлением в небе второго Солнца, но и разрушительным потоком ультрафиолетовой радиации. Однако, как установили ученые, атмосфера нашей планеты способна защитить жизнь на ней.

Чи може спалах наднової зруйнувати атмосферу Землі
Может ли вспышка сверхновой разрушить атмосферу Земли. Источник: phys.org

Вспышка сверхновой может разрушить озоновый слой Земли

Озоновый слой Земли — это тонкая пленка из газа, молекулы которого состоят из трех атомов кислорода. Несмотря на это, он достаточно эффективен для того, чтобы задерживать до 99% ультрафиолетовой радиации и защищать нас от мощных вспышек на Солнце. В новой работе ученые выяснили, могут ли ему навредить близкие взрывы сверхновых.

Озоновый слой поглощает ультрафиолетовые лучи не без ущерба для себя. Высокоэнергетические лучи разбивают молекулы этого вещества на отдельные атомы кислорода, которые некоторое время существуют свободно, а затем снова собираются вместе, образуя защитный экран.

Однако вспышка сверхновой на расстоянии до 100 парсек (то есть до 326 световых лет) потенциально может создать значительно более мощный поток ультрафиолетовой радиации, чем любая солнечная вспышка. Поэтому есть опасение, что она просто «проломит» озоновый слой, не даст ему восстановиться и жизнь на нашей планете просто погибнет от жесткого излучения.

Как часто происходят близкие вспышки сверхновых

По мнению авторов исследования, вспышки сверхновых на расстоянии до 326 св. лет происходят достаточно часто — примерно каждый миллион лет. В доказательство этого они приводят факт существования так называемого Местного пузыря — области пространства, внутри которой находится Земля и еще немало соседних светил.

Внутри пузыря давление межзвездного водорода заметно ниже, чем за его пределами. И ученые убеждают, это зависит от сверхновых, взорвавшихся неподалеку от Солнечной системы в течение последних 10–20 млн лет.

Кроме того, в океанских отложениях на Земле найден радиоактивный изотоп железа-60, который образуется именно при взрывах сверхновых и указывает на то, что последнее из этих событий произошло относительно недалеко от нас всего 2 млн лет назад.

Выдержит ли атмосфера Земли?

Традиционный взгляд на влияние вспышки сверхновой на атмосферу Земли рисует действительно катастрофическую картину. Дело не только в радиации. Заряженные частицы наэлектризуют пыль и увеличат тем самым ее количество в атмосфере. Также они повысят количество центров кристаллизации. Из-за этого облаков станет больше и будет наблюдаться глобальное похолодание.

Однако новое исследование показывает, что это не так. Ученые прибегли к компьютерному моделированию ситуации, когда на атмосферу Земли падает поток космической ультрафиолетовой радиации в 100 раз больше, чем тот, который она испытывает обычно. Именно так выглядел бы взрыв сверхновой с расстояния в 326 св. лет.

Ученые учли сложную динамику атмосферной циркуляции, и в целом картина не выглядит такой страшной, как считалось. Разрушение озона радиацией в этом случае лишь на 10 процентов превысит обычный уровень. Этого газа действительно больше будет образовываться вблизи поверхности, однако все эти последствия были меньше тех вещей, которые вызывает антропогенное воздействие сегодня.

Однако все это подтверждено для современной атмосферы. Но в истории Земли был длительный период, когда кислорода в составе ее атмосферы было лишь 2 процента. Возможно, тогда последствия были бы более катастрофическими? Ученые смоделировали и эту ситуацию и пришли к выводу, что даже тогда потери озона не превышали бы 25%, что все еще меньше того, что вызывает хозяйственная деятельность человека.

То есть атмосфера Земли могла бы эффективно уберечь ее от всех проблем, которые вызвал бы взрыв сверхновой. При этом ученые признают, что рассматривали только общие последствия для биосферы и не касались вопросов индивидуального здоровья людей. Например, повышенный риск онкологических заболеваний при этих событиях сохраняется.

По материалам phys.org