Апгрейд обезьяны. Большая история маленькой сингулярности

В момент взрыва сверхновая звезда излучает столько энергии, сколько Солнце способно выработать за пять миллиардов лет, то есть взорвавшаяся звезда светит как пять миллиардов Солнц! Думаете, звезды далеки и нас не заденет? Увы, если подобное «радостное» событие произойдет в радиусе 25 световых лет от Земли, оно неминуемо оставит свой «шрам» и на нашей планете. Потоки ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения достигнут Земли и повредят ее озоновый слой. Образуются бреши, которые не затянутся десятилетиями. Жесткий солнечный ультрафиолет за это время подыстребит планктон — основу пищевой цепи в Мировом океане. Начнется массовое вымирание живности в океане, а затем и на суше. Под действием космических лучей в верхних слоях атмосферы резко возрастет содержание диоксида азота. Мельчайшие капельки этого газа образуют туман, который окутает нашу планету и охладит ее атмосферу. Неприятно…

Гораздо хуже, если звезда взорвется еще ближе. Уже подсчитано, что при взрыве сверхновой звезды на расстоянии 10 световых лет от Земли количество озона в атмосфере нашей планеты сократится в три раза.

Насколько велика такая опасность? В нашей Галактике вспышки сверхновых наблюдаются в среднем раз в 50–100 лет. То есть пока нам просто везло — большинство сверхновых звезд рвалось так далеко от Солнечной системы, что мы даже не замечали их. В непосредственной же близости от нас, то есть на расстоянии в несколько десятков световых лет взрывы сверхновых звезд наблюдаются примерно один раз в пару сотен миллионов лет. Вероятность этого события примерно такова, как и вероятность падения на Землю астероида диаметром в десяток километров.

Тем не менее подобное с Землей уже было! Не только астероиды стирали почти до основания жизнь на Земле, но и вспышки сверхновых. В середине девяностых годов физик Джон Эллис из Швейцарского CERNа и его американские коллеги Брайан Филдс и Дэвид Шрамм предположили, что вспышки сверхновых должны оставлять след в отложениях породы или слоях льда. Дело в том, что в раскаленной газовой оболочке, которую сбросила с себя звезда, начинает работать настоящая химическая фабрика. В течение считанных секунд здесь возникает почти весь ассортимент таблицы Менделеева, вплоть до такого трансуранового элемента, как калифорний (порядковый номер 98), который на Земле можно получить лишь искусственным путем.

Если это химическое облако, выброшенное сверхновой звездой, накроет Землю, то в ее атмосферу проникнут некоторые экзотические элементы. Осев на поверхность суши или дне моря, они образуют отложения такие же необычные, как и те, что остаются после падения громадного астероида. (Метеорит, выкосивший динозавров, был обнаружен, потому что оставил в слое, который разделял меловой и третичный периоды, огромное количество иридия.)

Если, скажем, звезда взорвется в тридцати световых годах от нас, то общая масса выпавшего на Землю вещества составит около 10 миллионов тонн. (Что соответствует глыбе диаметром всего в двести метров). Эта масса в 10 000 раз меньше массы астероида, рухнувшего на Землю 65 миллионов лет назад и погубившего динозавров. А если учесть, что вещество сверхновой не упало в одно место, как астероид, а рассеялось по всей планете, то отыскать его очень трудно. Тем не менее его могут выдать некоторые изотопы, которых не встретишь на Земле: например, железо-60 и плутоний-244.

Долгожданное открытие как всегда пришло неожиданно. Группа немецких физиков во главе с Гюнтером Коршинеком, изучая вулканы, случайно обнаружила железо-60 в отложениях, добытых со дна Тихого океана близ острова Питкэрн. Вообще-то, ученые занимались другими изысканиями. Они собирали образцы железомарганцевых конкреций в южной части океана. Эти слои, содержащие большое количество железа и марганца, часто обнаруживают в окрестностях подводных вулканов. Вот здесь и был найден изотоп железа в количестве, превышавшем норму в тысячи раз.

Период полураспада железа-60 равен полутора миллионам лет. Ученые подсчитали, что данная порция изотопа попала в земную атмосферу около пяти миллионов лет назад, а потом осела на дне океана. Причиной появления железа-60 мог быть только взрыв сверхновой звезды, находившейся в 50–100 световых годах от Солнца. В ту пору эта звезда наверняка сияла на небосводе в сотни раз ярче, чем полная Луна!

По оценкам астрономов, со времени зарождения жизни на нашей планете (то есть за последние три миллиарда лет) в окрестностях Солнечной системы несколько раз взрывались сверхновые звезды. Можно предположить, что эти космические катастрофы заметно повлияли на эволюцию жизни на Земле. И не в лучшую сторону.