Kosmiczny doping ziemskiego życia

Organizmy na Ziemi rozkwitały, gdy Słońce i jego planety odwiedziły regiony Drogi Mlecznej, gdzie najczęściej zdarzają się wybuchy gwiazd supernowych. Do takiego wniosku doszedł prof. Henrik Svensmark z Politechniki Danii na podstawie badań ostatnich 500 mln lat historii Ziemi i Drogi Mlecznej. Na łamach magazynu „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" przedstawił wyniki swoich badań.

„Biosfera wydaje się odbiciem tego, co się dzieje na niebie. Ewolucja życia odzwierciedla ewolucję galaktyki" – pisze w artykule prof. Svensmark.

Choć analiza, jaką przeprowadził duński uczony, dotyczy ostatniego pół miliarda lat, „życiodajny" wpływ, jaki wywarło promieniowanie dobiegające do nas z kosmosu, musiał mieć miejsce już znacznie wcześniej, kiedy ok. 4 mld lat temu pojawiły się pierwsze żywe organizmy.

– Gdy prof. Svensmark rozpoczął badania nad skutkami promieniowania kosmicznego pozostałego po supernowych 16 lat temu, nie przypuszczał, że sięgnie tak głęboko w przeszłość i do tylu aspektów historii Ziemi. Połączenie astronomii i ewolucji jest zwieńczeniem tej pracy – powiedział prof. Eigil Friis-Christensen, dyrektor Wydziału Badań Kosmosu Politechniki Danii.

Kiedy najbardziej masywne gwiazdy wyczerpują dostępne paliwo, eksplodują jako supernowe. Są to potężne wybuchy, na krótko rozjaśniają niebo bardziej niż cała gromada „zwykłych" gwiazd. Pozostałością tych dramatycznych wydarzeń jest ogromna ilość naładowanych cząstek zwanych galaktycznymi promieniami kosmicznymi (GCR). Jeżeli supernowa wybucha wystarczająco blisko Układu Słonecznego, strumienie promieni mają bezpośredni wpływ na atmosferę Ziemi.

Badacz skoncentrował się na supernowych w naszej Galaktyce. Interesowały go sytuacje, kiedy Słońce przechodziło przez ramiona spiralne Drogi Mlecznej, napotykając nowo tworzące się gromady gwiazd. To tzw. gromady otwarte, które rozpraszają się wraz z upływem czasu, są w różnym wieku i rozmiarach. Wśród nich są takie – choć jest ich niewiele – które mają wystarczającą masę, aby eksplodować. Prof. Svensmark był w stanie wyłuskać z dostępnych danych te gwiazdy, które wybuchły w pobliżu Układu Słonecznego.

Biosfera jest odbiciem kosmosu. Ewolucja życia odzwierciedla rozwój galaktyki

Uczony porównał chronologię eksplozji z zapisem geologicznym. I doszedł do wniosku, że zwroty w historii życia w ciągu ostatnich 500 milionów lat można wiązać z wpływem supernowych.

Największa różnorodność gatunków roślin i zwierząt miała miejsce, kiedy kontynenty były oddalone od siebie i poziom morza był wysoki. Gdy poziom wód był niższy około 250 mln lat temu i powstał superkontynent Pangea, różnorodność gatunków zmalała. Związek tych zmian współgra z ilością gwiezdnych eksplozji. Supernowych było więcej, kiedy różnorodność gatunków była najwyższa. Kiedy ilość wybuchów stosunkowo blisko Układu Słonecznego spadała, część gatunków wymierała.

Uczony zauważył też, że większość okresów geologicznych zaczynała się i kończyła w rytmie zmieniającej się ilości wybuchów supernowych.

Intensywność procesów biologicznych w przeszłości mogła zostać odtworzona na podstawie ilości dwutlenku węgla w powietrzu. Zawartość tego gazu w atmosferze można oszacować na podstawie analizy kopalin. Kiedy supernowe wybuchały, dwutlenku węgla było mało. To sugeruje według duńskiego uczonego, że wielkie ilości tego gazu pochłaniały bujnie rozwijające się bakterie i rośliny w oceanach.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora