Смерть с небес

Очень интересен тот факт, что у изотопа ⁶⁰Fe относительно короткий период полураспада. Радиоактивные элементы распадаются с образованием «дочерних» элементов. Со временем все исходные элементы исчезают. Период полураспада — это статистический период, в течение которого половина пробы вещества распадается, и у разных изотопов он разный. Период полураспада изотопа ⁶⁰Fe составляет всего около 1,5 млн лет. Измерив количество ⁶⁰Fe по сравнению с другими элементами, обнаруженными в пробе, можно определить возраст пробы. В данном случае, ⁶⁰Fe погрузился на дно Тихого океана всего лишь 2,8 млн лет назад.

Это означает, что с геологической точки зрения вспышка сверхновой наблюдалась относительно недавно. Учитывая количество ⁶⁰Fe в пробе, сверхновая также должна была находиться не так далеко: возможно, на расстоянии всего 50 световых лет. Может быть, даже ближе.

Кстати, было обнаружено и возможное место рождения сверхновой: неплотный кластер массивных звезд — таких, которые образуют сверхновые типа II, — называющийся ассоциацией Скорпиона — Центавра. Эта группа звезд в настоящее время находится от нас на расстоянии примерно от 400 до 500 световых лет, но 3 млн лет назад она была ближе, на расстоянии всего 100 световых лет, подозрительно близко к подходящему расстоянию, с которого сверхновая могла запустить изотоп ⁶⁰Fe на Землю.

Более того, известно, что Солнце расположено в области, называемой «Местный пузырь» — это полость в обычном тумане из газа и пыли, наполняющем галактику. Такие пузыри могут создаваться взрывающимися звездами; расширяющийся газ расчищает полость, как снегоуборочная машина. Удивительно, но Местный пузырь не старше 10 млн лет. Похоже, к его возникновению также приложила руку ассоциация Скорпиона — Центавра.

Ни о каких эпизодах массового вымирания в тот период, когда на Землю осаждался изотоп ⁶⁰Fe, неизвестно, и это успокаивает: даже сверхновая на расстоянии от 50 до 100 световых лет, похоже, не представляет большой угрозы.

Но статистические данные все равно интересны. Жизнь на Земле существует более 3 млрд лет, а многоклеточные организмы — в течение последних 600 млн лет или около того. Происходило ли какое-либо космическое событие, потрясшее мир, в тот период?

Цикл жизни

Но, рассуждая о жизни на Земле и сверхновых, я считаю, мы не должны упускать из виду одно важное соображение.

В начале существования Вселенной происходило множество замысловатых событий[26]. Сначала было настолько жарко, что нормальная материя существовать не могла; это был суп из экзотических субатомных частиц. Но спустя очень короткое время — буквально через три минуты после Большого взрыва — он достаточно остыл и появилась нормальная материя. Начальные условия были такими, что в тот момент могли быть созданы только водород, гелий и чуточку лития.

И все. Никакого углерода. Ни железа, ни молибдена, ничего, только эти три самых легких элемента. Через несколько сотен миллионов лет сформировались звезды. Это были сверхмассивные звезды, как минимум в 100 раз массивнее Солнца, и состояли только из этих трех элементов; примерно на 75 % из водорода и на 25 % из гелия, а литий даже почти не определялся.

Они проходили через обычный (то есть на сегодняшний день) цикл синтеза более тяжелых элементов из более легких последовательно до железа. После чего они взрывались, разумеется, и взрывы рассеивали все те тяжелые элементы в пространстве. Осколки врезались в ближайшие газовые облака, сжимая их. Из облаков сформировалось следующее поколение звезд. Однако те звезды были другими: они с самого начала содержали определенное количество более тяжелых элементов. Некоторые из этих звезд также были массивными и взрывались, вновь засевая космос железом, углеродом, кальцием…

В конце концов родилось Солнце. В тот момент Вселенная существовала уже более 9 млрд лет. Несколько поколений звезд загрязнили межзвездное пространство тяжелыми элементами, поэтому, когда разрозненные сгустки материи склеились в Солнце, у него уже был «чулан с периодической таблицей». Действительно, в диске, из которого оно возникло, было полно таких элементов, как железо, кремний, кислород. Когда из этого диска сформировались планеты, они также получили свою долю. Поэтому Земля до отказа набита железом, никелем, цинком, кальцием и всем остальным.

Но в момент возникновения Вселенной эти вещества не существовали! Они были созданы именно в тех сверхмассивных звездах. Те звезды были алхимиками своего времени, превращающими простые химические элементы в более сложные: водород стал гелием, затем углеродом, затем кислородом. Последовательно до железа и дальше.

Когда вам случается порезать палец и из ранки появляется кровь, красный цвет, который вы видите, объясняется наличием гемоглобина, а ключевой фактор в его молекуле — это железо. То железо было выплавлено в сердце сверхновой. Железа, которое создается в сверхновой, хватит больше чем на 5000 планет Земля.