Угроза жизни из космоса

Жизнь на Земле еще очень молода по сравнению с возрастом планеты - только 600 млн. лет назад содержание кислорода в атмосфере достигло 1% и начали появляться первые многоклеточные организмы, а на суше самые примитивные организмы появились около 400 млн. лет назад. (По некоторым сенсационным данным заметное содержание кислорода было еще 2.7 млрд. лет назад, но это еще предстоит проверять, см. unisci.com.) Известно, что за истекшие эры жизнь на Земле подвергалась чудовищным атакам: неоднократно случались катастрофы, когда происходило массовое вымирание самых разных организмов. Не исключено, и даже очень вероятно, что источник угрозы жизни на Земле находится в космосе. Понять природу этой угрозы - это одна из важнейших практических задач астрономии и астрофизики.

За последние 4 месяца появилось довольно много работ на эту тему. Не будем пытаться дать их полный обзор, дадим краткий путеводитель по этим новостям.


Одна из реконструкций событий массового уничтожения жизни на Земле по 567 семействам морских животных (Raup,Sepkoski Proc.Nat.Acad.Sci. v. 81, p. 801, 1984). Источник
 

Еще в 1957 В.И.Красовский и И.С.Шкловский подробно рассмотрели вероятную угрозу от близкого взрыва сверхновой (ДАН СССР т.116, с.197, см. книгу И.С.Шкловского Сверхновые звезды, гл.IV). Много на эту тему в последние годы сделал В.М.Бяков и его сотрудники из ИТЭФ.

В работе astro-ph/0201018 (см. популярное изложение на unisci.com) указано, что близкие и опасные взрывы сверхновых могли происходить относительно недавно. OB-ассоциация Sco-Cen из пояса Гулда сейчас находится от нас на расстоянии 130 парсек, а была ближе, и за 11 млн. лет могла дать 20 взрывов сверхновых на расстоянии до 40 пк. Утверждается, что аномально большое содержание изотопа железа-60, недавно найденное в некоторых отложениях, может быть связано со сверхновой, вспыхнувшей всего 2 млн. лет назад. Она могла серьезно повредить озоновый слой земной атмосферы и привести к самому последнему массовому вымиранию морских организмов при переходе от Плиоцена к Плейстоцену.

В последние годы стало ясно, что космические гамма-всплески могут иметь гораздо более высокую концентрацию энергии в пучке и угрожать жизни с больших расстояний, чем сверхновые. Одна из последних работ на эту тему astro-ph/0110162 А.Дара и А.ДеРухулы подробно рассматривает разные аспекты возможных угроз (в том числе от звезды Eta Carinae, которая может скоро сколлапсировать).

Гамма-излучение из космоса может гораздо сильнее влиять на нашего соседа - на Марс с его разреженной атмосферой. Работа на эту тему доложена в январе на заседании Американского Астрономического общества (авторы Д.Смит, Дж.Скало, Дж.Крэйг Уилер).


Прозрачность атмосферы Марса к жестким фотонам нарастает из-за испарения атмосферы. Credit: University of Texas at Austin. Источник
 

Импульс от гамма-всплеска может привести не только к ионизации и отравлению атмосферы, он может дать несильные, но ощутимые возмущения орбит комет из облака Оорта. Падение комет и астероидов тоже давно рассматривается как угроза из космоса, см. scientific.ru и наше сообщение . Проводятся даже поиски "Немезиды" - звезды, возможно возмущающей кометные орбиты так, что вероятность их падения на Землю резко увеличивается в некоторые эпохи. Интересное обобщение этой гипотезы рассмотрел З.Силагадзе в astro-ph/0110161. Он, в частности, рассматривает одну из возможных форм темной материи - зеркальное вещество, и говорит, что Немезида может состоять из такого невидимого вещества, найти ее тогда будет нелегко (планеты из зеркального вещества С.И.Блинников и М.Ю.Хлопов рассматривали более 20 лет назад).

Геологический анализ остатков огромного кратера Chicxulub диаметром 180 км на полуострове Юкатан в Мексике показывает, что он создан ударом кометы или астероида. Выделившаяся энергия превышала в 10 тыс. раз взрывчатую энергию всех запасов ядерного оружия, имеющегося сейчас на Земле. Такой взрыв вполне мог привести к массовому уничтожению жизни на Земле в конце мезозойской эры 65 млн. лет назад, когда биомасса уменьшилась в 4 раза и на суше и на море (знаменитое вымирание динозавров). 12 декабря 2001 года в этом кратере начато бурение, которое должно достигнуть 1.8 км с целью поиска прямых доказательств космического происхождения этой структуры - см. unisci.com)


Художественное изображение падения астероида на Землю. Credit: NASA/University of Washington
 
После катастроф на Земле развиваются новые формы жизни. Этот процесс очень сложный и медленный. Его анализ проведен в недавней работе, опубликованной в журнале Nature 3 января 2002: Evolutionary speed limits inferred from the fossil record, а популярное изложение см. здесь.

Дар и ДеРухулa в работе astro-ph/0110162 говорят, что уничтожение жизни на обитаемых планетах под влиянием гамма-всплесков отвечает и на знаменитый вопрос Э.Ферми о пришельцах из космоса: "Где же они?". Цивилизации, видимо, не успевают развиться до стадии интенсивных межзвездных перелетов.

Не хотелось бы заканчивать наш путеводитель на пессимистической ноте, поэтому обратим внимание на статью astro-ph/0112543 в которой рассматриваются интересные вопросы развития человечества в масштабах пост-человеческой галактической цивилизации.

С.Блинников



Похожие статьи: