Promieniowanie z eksplodującej gwiazdy mogło wpłynąć na ewolucję na Ziemi

Jezioro Tanganika znajduje się w Afryce Wschodniej. Ma 670 kilometrów długość, co czyni je najdłuższym jeziorem świata. Jest też najgłębszym jeziorem w Afryce – jego maksymalna głębokość to 1435 metrów. Tanganika zawiera około 16 proc. światowych zasobów powierzchniowej słodkiej wody. Tanganika jest też jednym z najstarszych jeziora świata. Według badaczy, zaczęło formować się około 9-12 milionów lat temu.

W niedawnych badaniach naukowcy z University of California Santa Cruz ustalili, że około 2-3 miliony lat temu liczba wirusów infekujących ryby w tym ogromnym zbiorniku znacznie wzrosła. Według nich, ten gwałtowny skok różnorodności wirusów został wywołany prawdopodobnie przez eksplozję odległej gwiazdy. Fala promieniowania z supernowej, która dotarła do Ziemi mniej więcej w tym samym czasie, rozbiła DNA żywych stworzeń i spowodowała mutację u wirusów, które doprowadziły do powstania nowych gatunków. Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "The Astrophysical Journal Letters".

Uważa się, że promieniowanie jest jednym z czynników napędzających ewolucję życia na Ziemi. Pobliskie supernowe mogą zwiększyć poziom promieniowania docierającego do Ziemi o kilka rzędów wielkości. Gdy takie promieniowanie dociera do naszej planety pozostawia po sobie ślad w postaci niektórych pierwiastków. Jednym z nich jest żelazo-60. Ten izotop jest jednym z wielu radioaktywnych wariantów żelaza. Jego okres półtrwania wynosi 2,6 miliona lat. Żelazo-60 powstaje w niektórych procesach jądrowych i jest zwykle uwalniane przez supernowe. Na postawie żelaza-60 można zidentyfikować pradawne supernowe.

Naukowcy rozpoczęli swoje prace od zbadania próbek osadów z dna morskiego. Dzięki rdzeniom wydobytym z dużych głębokości można prześledzić, jak przebiegał proces deponowania osadów przez miliony lat. Badacze szukali w próbkach właśnie żelaza-60. Określili wiek znalezionych izotopów i zidentyfikowali dwa skoki żelaza-60 w próbkach – jeden sprzed około 2,5 mln lat i drugi, starszy, sięgający około 6,5 mln lat.

Następnie zbadali pochodzenie tego żelaza, śledząc ruchy ciał niebieskich wstecz. Wyniki tych prac pokazały, że wcześniejszy skok żelaza-60 nastąpił, gdy Ziemia weszła do tzw. Bąbla Lokalnego – obszaru przestrzeni kosmicznej o małej gęstości materii, który znajduje się wewnątrz Ramienia Oriona w Drodze Mlecznej. Region ten jest bogaty w żelazo-60 z poprzednich supernowych. Pył zawierający ten izotop dryfuje sobie w kosmosie, a Ziemia wraz z całym Układem Słonecznym 6,5 miliona lat temu dostała się w chmurę takiego pyłu, którego część dotarła do powierzchni planety.

Ale późniejszy skok, jak odkryli uczeni, był prawdopodobnie wynikiem eksplozji supernowej gdzieś w naszym kosmicznym sąsiedztwie i wydarzył się między 2 a 3 milionami lat temu. – Żelazo-60 jest sposobem na prześledzenie, kiedy miały miejsce supernowe. Sądzimy, że między dwoma a trzema milionami lat temu w pobliżu wydarzyła się supernowa – powiedziała Caitlyn Nojiri, współautorka publikacji.

Naukowcy przeprowadził symulacje, aby dowiedzieć się, jak ta eksplozja wpłynęła na Ziemię. Odkryli, że nasza planeta była bombardowana promieniowaniem kosmicznym przez około 100 tys. lat z wystarczającą intensywnością, aby wpłynąć na życie na Ziemi. – To może być akcelerator zmian ewolucyjnych lub mutacji w komórkach – przyznała Nojiri.

Jednak do potwierdzenia, że to supernowa wywołała eksplozję różnorodności wirusów w jeziorze Tanganika, należałoby przedstawić dowody, że w innych miejscach na Ziemi w podobnym czasie również doszło do wzrostu liczby gatunków wirusów. Niemniej jednak praca ta wskazuje, że może istnieć związek między wydarzeniami w kosmosie a trajektorią ewolucji na Ziemi.

Źródło: University of California – Santa Cruz, Science Alert