Астрономи, за спостережними даними від рентгенівської обсерваторії NASA Chandra («Чандра») та інших телескопів, виявили нову загрозу життю на таких планетах, як Земля. Її суть в тому, що протягом певного відтинку часу інтенсивне рентгенівське випромінювання від зір, які вибухнули, може впливати на планети на відстані понад 100 світлових років. Цей результат має значення для вивчення екзопланет та їхньої придатності для життя.
Цю нещодавно виявлену загрозу спричиняє вибухова хвиля наднової, яка пронизує щільний газ навколо зорі, що вибухнула. Внаслідок взаємодії може виникати сильний потік рентгенівського випромінювання, яке досягає планети, схожої на Землю через кілька місяців або років після вибуху та може тривати протягом десятиліть. Такий інтенсивний вплив може спровокувати вимирання на планеті.
Ілюстрація землеподібної планети до та після опромінення, спричиненого спалахом неподалік наднової зорі. Авторські права на зображення: NASA/CXC/ M. Weiss (M. Вайс). Фото з сайту https://phys.org.
Нове дослідження, результати якого вказують на таку загрозу, ґрунтується на рентгенівських спостереженнях 31 наднової зорі та їх наслідків — виконаних головно за допомогою рентгенівської обсерваторії «Чандра», місій Swift і NuSTAR, а також XMM-Newton Європейського космічного агентства. З’ясовано: планети, які містяться на відстані приблизно 160 світлових років від місяця спалаху, можуть отримати смертельні дози випромінювання. Чотири наднові з дослідження (SN 1979C, SN 1987A, SN 2010jl і SN 1994I) показані на зображенні нижче.
4 з 31 наднової, які науковці розглядали під час дослідження. Авторські права на зображення NASA/CXC/ Univ. of Illinois/I. Brunton (І. Брантон) та ін. Фото з сайту https://phys.org.
До цього більшість досліджень наслідків вибухів наднових зосереджувалися на небезпеці від двох періодів: інтенсивного випромінювання, створюваного надновою протягом кількох днів і місяців після вибуху, та енергетичних частинок, які прибувають до планети через сотні чи тисячі років після цього.
Якщо планета потрапить у потік рентгенівського випромінювання, радіація може серйозно змінити хімічний склад її атмосфери. Для планети, схожої на Землю, цей процес може знищити значну частину озону, який, зрештою, захищає життя від небезпечного ультрафіолетового випромінювання материнської зорі. Це також може спричинити загибель широкого кола організмів, особливо морських, які є основою харчового ланцюга, що призведе до вимирання живих істот.
Після багатьох років смертельного рентгенівського опромінення від взаємодії наднової зорі та впливу ультрафіолетового випромінювання від материнської зорі планети, схожої на Землю, може утворитися велика кількість діоксиду азоту, що спричинить коричневий серпанок в атмосфері. Позбавлення зелені земельних ландшафтів також може статися через пошкодження рослин.
Серед чотирьох наднових на показаному зображенні, SN 2010jl створила найбільше рентгенівських променів. За оцінками авторів, це відповідало смертельній дозі рентгенівського випромінювання для схожих на Землю планет, що лежать у межах відстані менше 100 світлових років від спалаху.
Існують переконливі докази, зокрема виявлення в різних місцях земної кулі радіоактивного типу заліза, що наднові зорі спалахували поблизу Землі приблизно від 2 до 8 мільйонів років тому. За оцінками дослідників, ці наднові були на відстані приблизно від 65 до 500 світлових років від Землі.
Хоча Земля та Сонячна система зараз перебувають в безпечній ділянці космосі з погляду на потенційні вибухи наднових, багато інших планет у Молочному Шляху — ні. Ці високоенергетичні події фактично зменшили б області в галактиці Молочний Шлях, відомі як Зона життя Галактики (Galactic Habitable Zone), де умови сприятливі для життя, яким ми його знаємо.
Оскільки рентгенівські спостереження за надновими рідкісні, особливо тих, що сильно взаємодіють з довкіллям, автори закликають до подальших спостережень за такими надновими протягом місяців і років після вибуху.
Статтю з описом результатів дослідження оприлюднив The Astrophysical Journal 20 квітня 2023 року.
За інф. з сайту https://phys.org
