超新星爆發可能滅絕了更新世早期的海中大型生物
大約二百六十萬年前,一道奇怪的光芒來到了地球,並照亮地球的天空達數週或數月之久。這道光是來自於距離地球約一百五十光年遠的超新星爆發所產生。在幾百年之後,超新星的光芒已經消失,但來自超新星爆炸的宇宙射線可能已經到達史前的地球並且摧毀了大氣層,造成氣候變化並引發了海洋大型生物的大規模滅絕,包括像一輛校車大小的鯊魚。
不久前發表在「天體生物學」(Astrobiology)上的一篇論文詳細介紹了這樣一個超新星(可能不止一個超新星)對海洋大型生物的影響。
「我做這樣的研究大約有十五年了,過去總是基於我們對宇宙的普遍瞭解-這些超新星應該在某個時間點影響地球,」勘薩斯大學(University of Kansas)的物理學和天文學榮譽教授阿德里安·梅洛特(Adrian Melott)說。「這次,情况不同了。我們有證據表明在特定時間發生的事件。我們知道他們離我們有多遠,所以我們可以更具體計算出這會對地球造成怎樣的影響,並將其與當時我們所知道的情况進行比較。」
梅洛特說,最近發表的一篇關於鐵60同位素海底沉積物的論文為他的超新星爆發的時間和距離提供了直接了當的證據。
由於地球本身不會產生鐵60的同位素,除了超新星爆發以外,沒有其他方法在地球上自然產生這種鐵的同位素。因為鐵60是放射性同位素,會隨時間衰減,如果它是與地球一起形成的,那麼它現在已經消失了。所以,在地球上發現的鐵60肯定是從天上掉下來的。
不管是否有一個超新星或一系列超新星爆發,將鐵60散播到全球的超新星能量也會將宇宙射線中的渺子(muon)射入大氣層,將對較大的生物產生癌症和突變的發生。
梅洛特說,「渺子的質量比電子大幾百倍,具有穿透性。在正常情況下,幾乎無害地穿過我們的身體。但當數量如此之大且能量如此之高的宇宙射線來襲時,你會得到更多的突變和癌症機率。我們估計對於像人類這樣的大小,癌症發病率會上升五成左右(年紀越大,就越糟糕)。對於大象或鯨魚,輻射劑量會上升更多。」
二百六十萬年前的超新星可能與上新世-更新世界線中的一個海洋巨型生物滅絕有關,其中三成六的屬(genus,是生物分類法中的一級,位於科和種之間)估計滅絕。滅絕集中在沿海水域,那裡較大的生物會從渺子作用下遭受更大的輻射劑量。
【圖:堪薩斯大學;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】