Космические лучи, обрушившиеся на Землю миллионы лет назад, испускались не взорвавшейся звездой. Они были порождены «ударной волной», которая пронеслась по галактике, толкая перед собой захваченные в межзвездной среде атомы водорода и гелия.
Попадая на Землю в течение тысяч лет, эти частицы провоцировали различные химические реакции в атмосфере, образуя, например, азотосодержащие соединения. Те, как известно, являются превосходными удобрениями. Попав в почву, они придали бы силы земной флоре. Растения, в свою очередь, активно потребляют углекислый газ. Выкачав значительное его количество из воздушной среды, они способствовали бы охлаждению планеты. Как видим, вспышка сверхновой в сотнях световых лет от Земли вполне способна привести к изменению климата.
Понятно, что отследить трансформации, произошедшие миллионы лет назад, чрезвычайно сложно. Хотя бы потому, что тогда некому было сознательно документировать происходящие события.
К счастью, ученым удалось-таки найти некоторые улики. В частности, благодаря тому, что сверхновая бомбардировала планету не только водородом и гелием, но и более тяжелыми радиоактивными элементами. Последних довольно много в наполненных энергией звездах, после смерти которых они оказываются в космосе и принимают участие в формировании планет. Это значит, что та же Земля в значительной степени состоит из подобного материала.
Для ученых, пытающихся заглянуть в прошлое, это является серьезной проблемой, так как радиоактивное вещество «недавних» сверхновых и то, что находится в Земле с момента формирования, очень похоже. Но здесь на помощь приходит такое свойство этих элементов, как распад. У материала, образовавшегося пару миллионов лет назад, радиоактивность будет заметно выше, чем у его гораздо более древнего аналога.
В интересующем нас случае исследователи остановили свой выбор на железе-60 – радиоактивном изотопе, у которого на четыре нейтрона больше по сравнению с гораздо более распространенным железом-56. Период его полураспада составляет около 2.6 миллиона лет.
Требующиеся образцы нашлись на дне океана, а именно в точках, где не скапливаются отложения – на склонах подводных гор и в местах с сильным течением. Здесь преобладают так называемые железомарганцевые корки, образованные в результате осаждения и затвердевания растворенных в морской воде металлов.
Железо-марганцевая конкреция
Этот процесс происходит очень медленно – прирост составляет всего несколько миллиметров за миллион лет. Проанализировав образцы, добытые из этих корок, исследователи обнаружили следы требующегося изотопа железа.
Первый отчет, посвященный их анализу, опубликовали в 1999 году. Его выводы были скромны. Они гласили, что ученые вполне способны находить на Земле остатки сверхновых. Но это было только начало.
Затем то же самое звездное вещество обнаружилось в окаменелых останках животных. И, наконец, несколько позже ученые составили карту распределения по планете железа-60 с характерной сигнатурой искомой сверхновой. Это позволило смоделировать траекторию его «прилета», и на основании этой информации определить расстояние до взорвавшейся звезды. Оно было оценено в 150-300 световых лет.
Все это заставляет задуматься о том, насколько велика вероятность следующего события подобного рода, которое может повлиять на нашу планету. По расчетам астрономов, ощутимый эффект может дать взрыв сверхновой, находящейся относительно близко к Земле, на расстоянии от 30 до 300 световых лет. Но на такой дистанции, насколько известно, нет ни одной звезды, которую можно заподозрить в намерении закончить свой жизненный цикл столь эффектным способом.
Ближайший кандидат – это Бетельгейзе, но до неё около 500 световых лет. Так что ни нам, ни нашим потомкам, скорее всего, не стоит опасаться бомбардировки космическими лучами, порожденными сверхновой.