Сверхновая звезда может быть причиной мутации бактерий на Земле

Группа исследователей из Университета Санта-Крус в США изучила изотопы железа на морском дне. Они определили их возраст в 2,5 и 6,5 миллионов лет соответственно и пришли к выводу, что они, должно быть, являются остатками сверхновой.

Сверхновая приводит к сильному космическому излучению. Фото: REUTERS 
Напомним, когда умирает массивная звезда, происходит гигантский взрыв. Эта так называемая вспышка сверхновой — чрезвычайно впечатляющее и редкое явление. Существуют разные типы сверхновых. Грубо говоря, их можно разделить на две категории. При взрыве сверхновой I типа взрываются звезды с малой массой, то есть, например, с массой меньшей, чем у Солнца. Взрыв такого типа происходит в случае тесной двойной звездной системы, то есть когда две звезды вращаются на близком расстоянии друг от друга. Строго говоря, выгоревшая белая карликовая звезда обычно получает новое топливо от красного гиганта. Это позволяет возобновить процессы синтеза в карликовой звезде. Но поскольку процессы настолько энергичны, она взрывается.

При взрыве сверхновой II типа массивная звезда погибает. Массивные звезды имеют массу не менее 8 солнечных масс и, как правило, не существуют очень долго. Чем больше масса звезды, тем короче ее жизнь.

Для сравнения: в то время как массивные звезды живут всего несколько десятков миллионов лет, Солнце живет около 10 миллиардов лет. Светимость массивных звезд непропорционально увеличивается с массой. Эта сверхновая особенно энергична и возникает, когда эти звезды израсходовали свое топливо.
Исследователи подозревают, что в прошлом сверхновые появлялись чаще, поскольку образовывались из большего числа массивных звезд. 

Группа ученых под руководством студентки бакалавриата Кейтлин Нодзири связала взрыв сверхоновой, и особенно сопровождавшее его излучение, с изменениями ДНК у различных организмов на Земле.

Изотоп железа-60, обнаруженный на дне моря, радиоактивен. Если бы он образовался одновременно с Землей, то уже бы распался. Поэтому исследовательская группа пришла к выводу, что изотоп, должно быть, попал из космоса. Группа начала поиск объектов, которые находились близко к Земле в течение последних нескольких миллионов лет.

В настоящее время наша Солнечная система находится в так называемом Местном пузыре, где 10–20 млн лет назад произошло несколько вспышек сверхновых. Около 6,5 млн лет назад Земля прошла через внешние слои Местного пузыря, поглотив железо-60. 2–3 млн лет назад соседняя звезда взорвалась, в результате чего на Землю попало еще больше железа-60.

Эта сверхновая распространяла радиацию по Земле в течение 100 000 лет. Удар мог быть настолько сильным, что мог разорвать цепи ДНК. 

«Этот процесс может стать ускорителем эволюционных изменений или мутаций клеток», — говорит руководитель исследования Нодзири в пресс-релизе.

В одном из озер Восточно-Африканской рифтовой долины изменения в бактериях происходили в течение того же периода времени, что и при вспышке сверхновой.

«Очень здорово узнать, как такие далекие вещи могут повлиять на нашу жизнь и пригодность нашей планеты для жизни», — подчеркивает Нодзири.

Команда выступает за дальнейшие исследования, чтобы лучше понять, как космические лучи исторически влияли на эволюцию.