超新星爆发或与地球五次大灭绝中的两次相关——大质量恒星的调查

360影视 国产动漫 2025-03-21 14:21 5

摘要:在银河系的地球近邻区域进行的大质量恒星完整普查结果表明,重力坍缩型超新星的出现率与地球历史上的五次大灭绝事件中的至少两次存在明显关联。这项研究的最新论文将发表在英国皇家天文学会的学术期刊《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Roy

在银河系的地球近邻区域进行的大质量恒星完整普查结果表明,重力坍缩型超新星的出现率与地球历史上的五次大灭绝事件中的至少两次存在明显关联。这项研究的最新论文将发表在英国皇家天文学会的学术期刊《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。

由英国基尔大学(Keele University)领导的研究团队利用欧洲航天局(ESA)的盖亚(Gaia)空间望远镜数据,对距离地球约3200光年范围内的2万4706颗O型和B型恒星的特性进行了研究,并绘制了它们的分布图。O型和B型恒星能够引发某些类型的重力坍缩型超新星爆发,这可能会减少类地行星大气中的臭氧含量,导致酸雨,并使行星表面暴露在有害的紫外线辐射下。

论文指出,地球上发生的两次大灭绝事件与极端寒冷气候的发生有明确的联系。这种寒冷气候可能是由于地球附近的重力坍缩型超新星导致大气中臭氧浓度急剧下降所引发的。研究团队得出的结论是,古生代奥陶纪末期(约4.45亿年前)的大灭绝和古生代泥盆纪晚期(约3.72亿年前)的大灭绝,很可能是由远古超新星爆发所引起的。

论文的第一作者、西班牙阿利坎特大学(University of Alicante)天体物理学与天文学博士后研究员阿莱克西斯·金塔纳(Alexis Quintana)在接受采访时表示,过去的相关研究主要依赖于盖亚望远镜之前的数据,因此此次研究能够得出更精确的超新星出现率。金塔纳指出,这次研究得出的“地球近邻”超新星出现率与历史上的大灭绝事件在时间尺度上更具一致性。

根据论文估算,地球近邻区域的重力坍缩型超新星的出现率大约为每10亿年2.5次。研究结果进一步支持了地球近邻的超新星爆发至少导致了一次化石记录中的大灭绝事件的可能性。

英国皇家天文学会(RAS)的科普文章介绍,奥陶纪末期的大灭绝发生在大多数生物仍栖息于海洋的时代,当时约60%的海洋无脊椎动物灭绝。而泥盆纪晚期的大灭绝则更加严重,导致地球上约70%的物种消失。

研究团队是如何得出这些推测的呢?

据英国皇家天文学会介绍,研究团队首先计算了距离太阳约65光年范围内的超新星出现率,并将其与过去认为与超新星爆发有关的地球大灭绝事件的发生频率进行了比较。

金塔纳解释称,这次计算的结果显示,在约65光年范围内,超新星的出现率与化石记录中与超新星爆发相关的大灭绝事件发生频率相匹配。

论文的共同作者之一、基尔大学天体物理学家尼克·赖特(Nick Wright)在接受采访时表示,与新研究相比,以往研究得出的超新星出现率大约高出2到3倍。然而,过高的出现率并不符合地球大灭绝的实际发生频率。而此次最新估算的数值与地球生物大灭绝的历史更加吻合,因此超新星爆发与大灭绝的关联性变得更加可信。

研究团队计划利用盖亚望远镜的高精度观测数据,进一步扩大对O型和B型恒星的全面调查,以突破目前的研究限制。

那么,银河系内下一次预计发生的重力坍缩型超新星爆发会在何时呢?

金塔纳表示,最著名的候选恒星之一是猎户座的参宿四(Betelgeuse),其距离地球约650光年。这颗恒星已进入生命末期,但爆炸可能仍需要最多10万年才会发生。

幸运的是,目前地球并未受到灭绝级超新星爆发的威胁。金塔纳指出,目前并没有已知的大质量恒星处于足够近的距离,足以对地球生命构成威胁。此外,根据研究团队在研究过程中得出的时间尺度推算,这类灾难性事件在未来几百万年内不太可能发生。

来源:杭月狼

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