آیا ۶ میلیون سال پیش، یک ابرنواختر عامل گسترش تنوع زیستی در آفریقا شد؟
براساس پژوهشی جدید، پرتوهای یک ستارهی در حال انفجار احتمالا تأثیر عمیقی بر تکامل حیات روی زمین داشته است. حدود ۲٫۵ میلیون سال پیش، تنوع ویروسهای آلودهکنندهی ماهیها در دریای تانگانیکای آفریقا به شکل مرموز و انفجاری افزایش یافت، اما علت دقیق این تغییر همچنان به صورت یک راز باقی مانده است.
حالا پژوهشی جدید نشان میدهد که افزایش انواع ویروسهای یافتشده در دریاچهی تانگانیکا در زمانی اتفاق افتاد که سیارهی زمین زیر بمباران پرتوهای کیهانی یک ابرنواختر باستانی قرار داشت. این همزمانی، ارتباط احتمالی بین دو رویداد را نشان میدهد. کیتلین نوجیری، اخترفیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا سانتاکروز در بیانیهای گفت:
پیبردن به چگونگی تأثیر اجرام دوردست بر زندگی ما یا سکونتپذیری سیاره بسیار جالب است. ما در پژوهشهای دیگر دیدیم که پرتوها میتوانند به DNA آسیب برسانند. این تغییرات میتوانند به عنوان شتابدهنده برای تغییرات تکامل یا جهش در سلولها عمل کنند.
دریاچه تانگانیکا، در دره بزرگ ریفت آفریقای شرقی با نزدیک به ۳۳هزار کیلومتر مربع مساحت، یکی از بزرگترین دریاچههای آب شیرین روی زمین است. این دریاچه که چهار کشور بوروندی، جمهوری دموکراتیک کنگو، تانزانیا و زامبیا را از هم جدا میکند، محل زندگی بیش از ۲۰۰۰ گونه است که نیمی از آنها در جایی دیگر یافت نمیشوند. به نقل از اتحادیهی جهانی حفاظت از محیط زیست، هیچ مکانی روی زمین چنین تنوعی از حیات را در خود جای نداده است.
به باور نویسندگان پژوهش، پرتوها میتوانند یکی از عوامل این تنوع باشند. دانشمندان میدانند که ذرات پرانرژی در فضا که بهعنوان پرتوهای کیهانی شناخته میشوند میتوانند به سلولهای فضانوردان آسیب بزنند و باعث تسریع پیری شوند. بمباران این ذرات همچنین میتواند مسئول ترجیح ساختاری مولکولهای بیولوژیکی موسوم به کایرالیته باشند. بااینحال نقشی که این پرتوهای فضایی در تاریخ تکامل داشتند، نسبتا ناشناخته است.
- تلسکوپ فضایی جیمز وب راز دیرینه ابرنواختر نزدیک به زمین را حل کرد08 اسفند 02مطالعه '4
- چه میشود اگر ستارهای در نزدیکی زمین منفجر شود؟07 دی 03مطالعه '7
پژوهشگرها برای پاسخ به پرسش فوق، نمونههای مغزهی بازیابیشده از بستر دریا را بررسی کردند. آنها فهمیدند که این نمونهها غنی از یک ایزوتوپ آهن به نام آهن ۶۰ هستند که معمولا در انفجارهای ستارهای تولید میشوند. پژوهشگرها با سنیابی رادیواکتیو این ایزوتوپ متوجه شدند که آهن ۶۰ داخل نمونه به دو عصر جداگانه تقسیم میشود: یکی ۶٫۵ میلیون سال پیش و دیگری ۲٫۵ میلیون سال پیش شکل گرفتند.
پژوهشگرها برای ردیابی منشأ ایزوتوپ، حرکت خورشید را در کهکشان راه شیری شبیهسازی کردند. آنها متوجه شدند که تقریبا ۶٫۵ میلیون سال پیش، منظومه شمسی و ستاره ما از درون حباب محلی یک ناحیهی کمچگالتر از بازوی شکارچی راه شیری که مملو از ذرات ستارههای منفجرشده است، عبور کرد.
سپس تحلیلها نشان دادند که افزایش بعدی احتمالا ناشی از یک ابرنواختر یا از گروهی از ستارگان جوان در گروه عقرب- قنطورس در فاصلهی ۴۶۰ سال نوری از ما یا گروه توکان-ساعت در فاصلهی ۲۳۰ سال نوری است. دانشمندان با انجام شبیهسازی انفجار ستارهای نزدیک زمین، دریافتند که چنین رویدادی میتواند ۱۰۰هزار سال پس از انفجار اولیه، پرتوهای کیهانی را به زمین برساند و الگویی مشابه با افزایش مشاهدهشده در رسوبات ایجاد کند.
اگر فرضها درست باشد و این رویداد واقعا اتفاق افتاده باشد، احتمالا به اندازه کافی قدرتمند بوده که بتواند در جو زمین نفوذ کند و رشتههای DNA را به دو نیم تقسیم کند. به این ترتیب انفجار ستارهای دوردست، گوناگونی ویروسهای کشفشده در دریاچه تانگانیکا را توجیه میکند.
اگرچه دانشمندان هشدار دادهاند که ارتباط کشفشده به دور از قطعیت است، یافتههای آنها این احتمال را افزایش میدهد که رویدادهای کیهانی قدرتمندتر از آنچه دانشمندان در ابتدا تصور میکردند، حیات را در سیاره ما شکل داده باشند.
پژوهشگرها یافتههای خود را ۱۷ ژانویه در مجلهی اخترفیزیک منتشر کردند.