超新星可能在3.59億年前造成了地球的大滅絕

3.59億年前泥盆紀滅絕的原因至今仍是一個謎，它被列為地球上生命的五種重大滅絕之一。現在，一項新的研究表明附近一顆恆星的爆炸可能引發了我們星球歷史上最嚴重的滅絕事件之一。

泥盆紀時期始於世界上幾乎所有陸地集中到兩個大的超大陸，岡瓦納和歐亞大陸。這兩個機構隨後將組成一個單一的世界大陸Pangea。

微小，無根的植物在乾燥的土地上吹滅。在六千萬年的歷史中，這個時代見證了第一批帶有種子的植物的興起，植物首次在其結構中使用了真木，並且出現了類似於蟎蟲的無翼小昆蟲。到泥盆紀晚期，具有真正根的樹木蓬勃發展，而植物則通過種子傳播而得以繁殖。

一個超新星爆炸，造成大質量恆星距離地球65光年的死亡，似乎有這個時期地球上的生命抽取。滅絕事件對溫水海洋生物影響最大。

恆星爆發時產生的致命宇宙射線會撞擊地球，使許多生命喪命。

傑西·米勒（Jesse Miller）左，劉正海（Zhenghai Liu）坐下，艾德麗安（AdrienneErtel）和布萊恩·菲爾德（Brian Fields）教授。圖片來源：L。Brian Stauffer攝影

「被稱為間質孔和珊瑚的珊瑚礁海綿遭受了損失，並且間質孔最終在泥盆紀末期的第三次滅絕中消失了。與礁石相關的腕足動物也已滅絕。三葉蟲群分別在三個滅絕和極少數存活到下石炭紀消失」的薩姆諾貝爾博物館報告。

最近的研究提供了證據，表明在泥盆紀末期的地球大氣中，生物多樣性喪失了，臭氧含量急劇下降。在這個時期，這個時代的生活經歷了三個滅絕，每個滅絕相距一千萬年。這些事件中的最後一個通常被認為是五個重大滅絕事件之一。

對標明泥盆紀和石炭紀時期邊界的地質層中沉積的巖石進行的檢查揭示了在那個時代的植物化石中看到的極端曬傷的跡象，這表明保護臭氧層的地球臭氧層存在一個長期的時期我們從紫外線中耗盡。

看一看泥盆紀末期的景觀。圖片提供：愛德華·裡奧（Eduard Riou）（1838–1900），來自《大洪水之前的世界》（1872）。

「大規模的火山活動和全球變暖等基於地球的災難也可以破壞臭氧層，但是對於所討論的時間間隔，這些災難的證據尚無定論。相反，我們建議距離地球約65光年遠的一次或多次超新星爆炸可能是造成臭氧長期消失的原因，」 伊利諾伊大學香檳分校的布賴恩·菲爾德斯博士說。

超新星爆炸的形式多種多樣，而該事件是由於一顆超大質量的紅色巨星在其生命盡頭坍塌而導致的。最著名的紅色巨星Betelgeuse最近經歷了一段暗淡的時期。現在認為該事件是由於恆星釋放出一層物質雲而造成的，該物質雲暫時阻止了光到達地球。地球上25個光年內，一顆紅色巨星的爆炸完全消滅了地球上的生命。對我們來說幸運的是，離我們最近的紅色巨人加克魯斯（Gacrux）距離我們的家鄉88光年的舒適距離。

「……最接近的超新星威脅是來自Betelgeuse恆星，它距地球有600光年遠，而距25光年的致命距離還遠，」伊利諾伊大學（我）艾德麗安·埃特爾（Adrienne Ertel）說。

臭氧消耗可能是各種環境觸發因素的結果，但其他原因與當時的地質記錄中所見的細節不符。研究小組探索了隕石，太陽噴發和伽馬射線爆發（GRB）對古代地球環境的影響。虛擬模型揭示了全世界臭氧的損失。

我的研究生傑西·米勒說：「但是這些事件很快結束，不太可能導致泥盆紀末期的臭氧長期消耗。」

與這些其他事件不同，超新星產生的強大的一二衝可破壞環境。最初的爆炸使我們的星球沐浴在紫外線，X射線和伽馬射線中。然後，強大的超新星碎片爆炸猛烈撞擊太陽系，釋放出持續不斷的宇宙射線，這些宇宙射線可以向地球輻射輻射，破壞地球的臭氧層長達100,000年。

圖為附近超新星與太陽風碰撞並壓縮太陽風的模擬。顯示了地球的軌道（藍色虛線圓）和太陽（紅色點）的比例。圖片來源：Jesse Miller

「在這裡，我們研究了假定的臭氧下降的另一種可能原因：附近的超新星爆炸，該爆炸可能會加速宇宙射線，造成長達100,000年的電離輻射，從而造成損害。因此，我們提出德文紀末期的滅絕是由[65光年距離處]的超新星爆炸觸發的，這在一定程度上超出了將導致大規模滅絕的&39;。」研究人員在《美國國家科學院院刊》上寫道。美利堅合眾國（PNAS）。

甚至在這種瀕臨滅絕的世界末日，也因滅絕前30萬年生物多樣性的下降而相形見war。這可能表明一系列超新星可能已經影響了地球，從而永遠改變了生命。最近的研究表明，超新星傾向於在星團中發生，為這一想法提供了證據。

這樣的噴發會使沉積在泥盆紀末期的地質邊界上發現的巖石中沉積出放射性同位素p244和sa146，這些同位素在地球上並不自然發生。

如果得到進一步研究的支持，這項新研究可以幫助研究人員更好地理解導致地球歷史上最大滅絕事件之一的事件。

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