Naukowcy z NASA i Uniwersytetu w Kansas twierdzą, że wielkie wymieranie, które miało miejsce na Ziemi wiele milionów lat temu mogło zostać spowodowane przez eksplozję pobliskiej gwiazdy i towarzyszący temu wybuch gamma. Bezpośrednich dowodów na taki scenariusz nie ma, ale opierają swe przypuszczenia na modelu atmosferycznym opisującym „co by było gdyby”.
Jak wyliczyli naukowcy eksplozja względnie bliskiej gwiazdy, nawet trwająca zaledwie 10 sekund doprowadziłaby do zniszczenia blisko połowy warstwy ozonowej. jej odtworzenie zajęło by przynajmniej 5 lat. W tym czasie szkodliwe promieniowanie słoneczne zabiłoby większość życia na powierzchni i w podpowierzchniowych warstwach oceanu, znacznie zaburzając łańcuch pokarmowy na Ziemi.
Błyski gamma w naszej Galaktyce są stosunkowo rzadkie, ale naukowcy szacują, że jakiś z dużym prawdopodobieństwem trafił w Ziemię w ciągu ostatnich miliardów lat i mógł mieć wpływ na życie, które powstało około 3,5 miliarda lat temu.
„Błysk gamma zapoczątkowany w odległości 6000 lat świetlnych od Ziemi miałby dewastujący wpływ na planetę” – mówi dr Adrian Melott z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Kansas. – „Nie wiemy dokładnie kiedy taki błysk do nas dotarł, ale jesteśmy raczej pewni, że to się musiało zdarzyć – i zostawić swój ślad. To zadziwiające, że 10 sekundowy błysk może zniszczyć warstwę ozonową na lata” – dodaje.
Błyski gamma to najbardziej energetyczne eksplozje we Wszechświecie. Większość zachodzi w odległych galaktykach, gdzie gwiazdy o masie około 15 mas Słońca wybuchają, dając początek dwóm strugom promieniowania uciekającym w przeciwnych kierunkach.
Thomas szacuje, że błysk gamma mógł spowodować wielkie wymieranie w ordowiku 450 milionów lat temu, kiedy zginęło 60 procent bezkręgowców morskich. W tamtym czasie, życie było związane z wodą, ląd dopiero zaczynały zajmować prymitywne rośliny.
W swej pracy, opublikowanej w „Astrophysical Journal Letters„, naukowcy opisują wyniki symulacji komputerowych modelujących efekt błysku na atmosferę i konsekwencje tego wydarzenia dla życia na Ziemi.
Błysk gamma, wysokoenergetyczna forma promieniowania, spowodował by rozpad cząsteczek N2 na atomy azotu, które z kolei przereagowałyby z cząsteczkami tlenu tworząc tlenek azotu NO. NO zniszczyłby cząsteczki ozonu o3 i powstałby dwutlenek azotu No2. Ten związek ponownie mógłby przereagować z cząsteczkami tlenu, z czego ponownie powstał by NO. Więcej tlenku to większe zniszczenie warstwy ozonowej. Modele pokazują, że nawet połowa ozonu mogłaby zniknąć w ciągu kilku tygodni. Nawet 5 lat później wciąż utrzymuje się 10 procentowy ubytek ozonu.
Następnie naukowcy badali oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego na życie na Ziemi. Stworzenia żyjące kilka metrów pod powierzchnią wody byłyby bezpieczne, jednak organizmy żyjące w płytszych wodach nie przeżyłyby. W szczególności zginąłby plankton, który stanowi podstawę morskiego łańcucha pokarmowego.
Dr Bruce Lieberman, paleontolog z Uniwersytetu w Kansas zapoczątkował ideę, że błysk gamma mógłby spowodować wymieranie w ordowiku, na 200 milionów lat przez dinozaurami. Powszechnie uważa się, że spowodowała je epoka lodowcowa. Ale błysk gamma mógł w efekcie oprócz gwałtownego wymierania również doprowadzić do znacznego obniżenia się temperatury na Ziemi.
„Jedynym nieznanym parametrem jest częstotliwość występowania pobliskich błysków gamma” – mówi Thomas. – „Błyski, które teraz obserwujemy przychodzą do nas z odległości miliardów lat, z okres sprzed powstania Ziemi. Ale wśród miliardów gwiazd w naszej galaktyce jest duże prawdopodobieństwo, ze wystarczająco bliska i masywna, zapoczątkowała błysk gamma w naszym kierunku” – dodaje.
