生命威胁警告：超新星会影响地球上的生命吗？
在过去的900万年里，地球表面曾多次受到来自附近超新星的破坏性辐射。这是一个国际天文学家小组的声明，该小组已经建立了一个计算机模型，该模型表明，来自超新星的高能粒子在地球大气中产生的电离辐射足以达到地面。天文学家说，辐射的涌入可能改变了地球气候的进程和生命的进化。今年早些时候，两个独立的天文学家小组公布了一些证据，表明有几颗超新星在距离地球330光年的地方爆炸了。而每个事件都给太阳系带来了大量的铁60，不仅仅在大西洋、太平洋和印度洋底部的核心样本中发现了大量的铁60，在月球上也发现了大量的铁60。
铁60并不都是超新星产生的。那些爆炸后的星星产生了大量由高能的电子和原子核组成的光和宇宙射线。在之前的研究中，特别是美国宇航局戈达德太空飞行中心的尼尔·盖伦斯的研究表明，一颗超新星必须在距离地球25光年的范围内爆炸，才能使我们的星球受到足够强的辐射，从而导致大规模的物种灭绝。所以相比之下，几百光年之外的超新星被认为不可能影响生命或地球的大气层。
刺穿宇宙射线
现在，由来自美国沃什伯恩大学的布莱恩·托马斯领导的小组认为这个结论是错误的。研究人员观察了如果一颗超新星在325光年的距离爆炸会发生什么，并计算出它的辐射会如何影响地球。他们发现，除了扰乱地球生物的昼夜节律外，蓝光和紫外线不会产生什么显著影响。然而，超新星加速射向地球的宇宙射线则是另一番景象。堪萨斯大学的艾德里安·梅洛特(Adrian Melott)是该研究小组的成员之一，他说，这些粒子的能量在太电子伏(TeV)区域，能够“穿过太阳风和地球磁场，比宇宙射线传播到大气中更远的地方”。
破坏生命的不是宇宙射线本身，而是它们与大气相互作用时产生的辐射。当宇宙射线撞击空气分子时，会产生大量的次级粒子，这些次级粒子充满了质子、中子和强大的介子流。通常这种情况发生在高层大气中，并可能导致平流层中臭氧的电离和破坏。无论如何，超新星宇宙射线的能量是如此之大，以至于它们会直接穿过平流层，而穿透对流层的低层大气。在那里，它们形成簇射，然后电离地面上或附近的原子，并深入海洋一公里深处。
高能量聚集
伊利诺伊大学(University of Illinois)天文学和物理学教授（并不是托马斯团队的成员）布莱恩•菲尔兹(Brian Fields)表示:“早期有关超新星破坏的研究，并没有把重点放在宇宙射线光谱的高能状态上。阿德里安、布莱恩和同事们已经证明，这些宇宙射线很重要，虽然它们的数量比能量较低的普通宇宙射线要少。”
如今，介子贡献了我们每年辐射剂量的六分之一，但托马斯的团队计算出，一颗超新星会导致介子通量增加20倍，在几千年的时间里，这将是地球上生命形式每年辐射剂量的三倍。研究小组说，这就好比地球上的每一种生命形式每年都要接受一次医学CT扫描。虽然这不会消灭地球上的生命，但从统计学上看，它可能导致了一些“小”物种的大规模灭绝，以及细胞突变，从而可能引发进化的爆发。
有证据表明，大约在259万年前发生过一次较小的大规模灭绝，但现在就断言它与附近的超新星有多么紧密的联系还为时过早。不过，研究小组认为，超新星造成破坏的范围可能会扩大。“宇宙射线增加了对生物造成严重伤害的‘杀伤半径’，”菲尔兹说。
气候的转变
宇宙射线也可能改变了地球的气候。一批超新星出现在地球进入冰河时代之前，在冰河时代末期为人类的出现铺平了道路。超新星和气候之间的一个可能的联系是，低层大气中的介子影响了云层，从而使地球变冷。
“我们所有的天气都发生在对流层，当电离作用在对流层发生时，这对我们的天气和气候会有什么影响?”Melott问道。“我不会说它导致了冰河世纪，但这种可能性确实需要调查。”
Melott说，下一步计划是搜索地质记录，寻找超新星确实有影响的证据，同时进一步完善描述超新星宇宙射线在太空中传播的模型。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. physicsworld-小花
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