एक सुपरनोवा 2.6 मिलियन वर्ष पहले, महासागर के बड़े जानवरों को मिटा सकता था

कई सालों से, वैज्ञानिक अध्ययन कर रहे हैं कि सुपरनोवा पृथ्वी पर जीवन को कैसे प्रभावित कर सकता है। सुपरनोवा बेहद शक्तिशाली घटनाएँ हैं, और यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे पृथ्वी के कितने करीब हैं, इसके परिणाम भ्रामक से लेकर असंगत तक हो सकते हैं। लेकिन अब, एक नए पेपर के पीछे वैज्ञानिकों का कहना है कि उनके पास 2.6 मिलियन साल पहले एक या अधिक सुपरनोवा को विलुप्त होने वाली घटना से जोड़ने के विशिष्ट सबूत हैं।

लगभग 2.6 मिलियन वर्ष पहले, एक या एक से अधिक सुपरनोवा पृथ्वी से दूर, लगभग 50 पारसेक या लगभग 160 प्रकाश वर्ष का विस्फोट किया था। उसी समय, पृथ्वी पर एक विलुप्त होने की घटना भी हुई, जिसे प्लियोसीन समुद्री मेगाफ्यूना विलुप्ति कहा जाता है। पृथ्वी पर बड़ी समुद्री प्रजातियों में से एक तिहाई तक समय पर मिटा दिया गया था, उनमें से अधिकांश उथले तटीय जल में रहते थे।

"इस बार, यह अलग है। हमारे पास विशिष्ट समय पर आस-पास की घटनाओं के प्रमाण हैं। ” - डॉ। एड्रियन मेलोट, कंसास विश्वविद्यालय।

नया पेपर सुपरनोवा और विलुप्त होने के बीच एक लिंक खींचता है, और सुझाव देता है कि म्यूऑन नामक कण दोषी पक्ष थे। इसका सबूत न केवल जीवाश्म रिकॉर्ड में है, बल्कि लगभग 2.6 मिलियन साल पहले पृथ्वी पर जमा होने वाले लोहे के एक रेडियोधर्मी प्रकार की परत में, जिसे लोहा 60 कहा जाता है। इसका सबूत अंतरिक्ष में भी है, जो एक विस्तारित बुलबुला विशेषता के रूप में बनाया गया है। एक या एक से अधिक सुपरनोवा द्वारा।

यह पेपर लीड लेखक एड्रियन मेलोट, कंसास विश्वविद्यालय में भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर एमेरिटस, और ब्राजील में यूनिवर्सिडेड फेडरल डी साओ कार्लोस के सह-लेखक हैं। मेलोट ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा कि 15 वर्षों से वह उन प्रभावों का अध्ययन कर रहे हैं जो सुपरनोवा पृथ्वी पर हो सकते हैं। लेकिन यह कागज बहुत अधिक विशिष्ट है, और प्लियोसीन के विलुप्त होने को विशिष्ट सुपरनोवा से जोड़ता है। "इस बार, यह अलग है। हमारे पास एक विशिष्ट समय में आस-पास की घटनाओं के प्रमाण हैं, ”मेलोट ने कहा। "हम जानते हैं कि वे कितनी दूर थे, इसलिए हम वास्तव में गणना कर सकते हैं कि इससे पृथ्वी पर क्या प्रभाव पड़ा होगा और इसकी तुलना हम उस समय जो कुछ भी जानते हैं उसके बारे में करेंगे - यह बहुत अधिक विशिष्ट है।"

तो ये बारीकियां हमें क्या बताती हैं?

सबसे पहले, आइए बात करते हैं लोहा, विशेष रूप से, लोहे 60। लौह 60 तत्व लोहा का एक समस्थानिक है। एक आइसोटोप बस एक परमाणु है जिसके नाभिक में न्यूट्रॉन की एक अलग संख्या होती है। सभी लोहे में प्रोटॉन की समान संख्या है- 26- और इलेक्ट्रॉनों की एक समान संख्या, 26 भी। लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न हो सकती है। ब्रह्माण्ड का अधिकांश लोहा, जिसमें पृथ्वी भी शामिल है, लोहा 56 है। लौह 56 में 26 प्रोटॉन और 30 न्यूट्रॉन का एक स्थिर नाभिक है। आयरन 56 स्थिर है, जिसका अर्थ है कि यह रेडियोधर्मी नहीं है और यह क्षय नहीं करता है।

लेकिन यहां पृथ्वी पर, कुछ लौह 60 भी हैं, जिनमें एक अस्थिर नाभिक है जिसमें 26 प्रोटॉन और 34 न्यूट्रॉन हैं। यह रेडियोधर्मी है, और अंत में निकल हो जाता है। पूरे भूगर्भीय रिकॉर्ड में अलग-अलग समय में आयरन 60 अवशेष हैं, लगभग 2.6 मिलियन साल पहले एक बड़ा स्पाइक था। लेकिन यहाँ एक बात है: कोई भी ऐसा लौह 60 जो पृथ्वी का हिस्सा था जब पृथ्वी बनी थी तो बहुत पहले ही निकल के नीचे गिर गई होगी। इसका कोई निशान नहीं बचा होगा।

“1990 के दशक के मध्य तक, लोगों ने कहा, the अरे, लौह -60 की तलाश करो। यह एक गप्पी है क्योंकि पृथ्वी पर इसे पाने के लिए कोई और रास्ता नहीं है बल्कि एक सुपरनोवा से है। '' - एड्रियन मेलोट, कंसास विश्वविद्यालय

इसलिए अगर 60 2.6 मिलियन साल पहले लोहे की स्पाइक होती है, तो उसे कहीं से आना था। और वह कहीं केवल स्थान हो सकता है। और चूंकि सुपरनोवा एकमात्र ऐसी चीज है जो लोहे को 60 बना सकती है और इसे अंतरिक्ष में फैला सकती है, यह सुपरनोवा से होना है।

लेकिन लोहे के 60 बड़े समुद्री जानवरों को नहीं मार सकते। यकीन है, यह रेडियोधर्मी है, लेकिन यह विलुप्त होने के पीछे अपराधी नहीं है। यह विलुप्त होने के एक ही समय में एक सुपरनोवा का सिर्फ साक्ष्य है।

"सुपरनोवा द्वारा मृत्यु" सिद्धांत का समर्थन करने वाले सबूतों का एक और टुकड़ा है: अंतरिक्ष में एक विशाल बुलबुला।

इंटरस्टेलर माध्यम में सुविधा को स्थानीय बुलबुला कहा जाता है, एक खोखले-आउट गुहा। इंटरस्टेलर माध्यम वह पदार्थ और विकिरण है जो एक आकाशगंगा के भीतर, स्टार सिस्टम के बीच के अंतरिक्ष में मौजूद है। यह मूल रूप से गैस, धूल, और ब्रह्मांडीय किरणें हैं, और यह सौर प्रणालियों के बीच अंतरिक्ष में भरती है।

स्थानीय बुलबुला एक आकार है जिसे एक या अधिक सुपरनोवा द्वारा इंटरस्टेलर माध्यम से बाहर खोखला कर दिया गया है। हमारा सोलर सिस्टम इसके अंदर है, जैसे कि Antares और Beta Canis Majoris जैसे सितारे।

कोई अन्य घटना नहीं है जो स्थानीय बुलबुले को खोखला कर सकती है। जब एक सुपरनोवा विस्फोट होता है, तो झटका लहर अपने क्षेत्र में गैस और धूल को साफ करती है, जिससे एक बुलबुला बन जाता है। बुलबुला पूरी तरह से खाली नहीं है, इसमें बहुत गर्म और बहुत कम घनत्व वाली गैस बची है। लेकिन अधिकांश गैस बादल चले गए हैं।

"हमारे पास इंटरस्टेलर माध्यम में स्थानीय बुलबुला है," मेलोट ने कहा। "हम इसके किनारे पर सही हैं। यह लगभग 300 प्रकाश वर्ष लंबा एक विशाल क्षेत्र है। यह मूल रूप से बहुत गर्म, बहुत कम घनत्व वाली गैस है - लगभग सभी गैस बादल इससे बह गए हैं। बुलबुले के निर्माण का सबसे अच्छा तरीका यह है कि सुपरनोवा का एक पूरा गुच्छा इसे बड़ा और बड़ा बना देता है, और यह एक श्रृंखला के विचार के साथ अच्छी तरह से फिट बैठता है। ”

इसलिए अगर सबूत, स्थानीय बबल और आयरन 60 दोनों, मल्टीओर्नेन समुद्री मेगाफ्यूना विलुप्त होने के कारण कई सुपरनोवा की घटना का समर्थन करता है, तो वास्तव में उस विलुप्त होने का तंत्र क्या था? आयरन 60 ऐसा नहीं कर सकता है, और न ही अंतरिक्ष में एक बुलबुला बाहर कर सकता है। तो क्या हुआ?

मेलोट और उनकी टीम का कहना है कि यह सब उप-परमाणु कणों के नीचे आता है जिसे म्यून कहा जाता है।

"एक म्यूऑन का सबसे अच्छा वर्णन एक बहुत भारी इलेक्ट्रॉन होगा - लेकिन एक म्यूऑन एक इलेक्ट्रॉन की तुलना में सौ गुना अधिक भारी होता है।" - एड्रियन मेलोट, प्रमुख लेखक, कनास विश्वविद्यालय।

जब सुपरनोवा पृथ्वी पर आयरन 60 फैलाता है, तो यह केवल एक चीज नहीं थी जो अंतरिक्ष से नीचे आ रही थी। मुअन भी थे। मेलों को मेलोट के अनुसार "भारी इलेक्ट्रॉनों" के रूप में वर्णित किया जा सकता है। हालांकि हम अंतरिक्ष से लगातार म्यूऑन प्राप्त कर रहे हैं, लेकिन उनमें से ज्यादातर हमारे साथ सही तरीके से गुजरते हैं, केवल हमारे साथ बातचीत करने वाले और विकिरण का हिस्सा बनाने के साथ हम लगातार बमबारी कर रहे हैं।

"एक म्यूऑन का सबसे अच्छा वर्णन एक बहुत भारी इलेक्ट्रॉन होगा - लेकिन एक म्यूऑन एक इलेक्ट्रॉन की तुलना में सौ गुना अधिक है," मेलोट ने कहा। "वे बहुत मर्मज्ञ हैं। यहां तक ​​कि आम तौर पर, उनमें से बहुत सारे हमारे बीच से गुजरते हैं। लगभग सभी हानिरहित रूप से गुजरते हैं, फिर भी हमारी विकिरण खुराक का लगभग पांचवां हिस्सा म्यूऑन द्वारा आता है। "

लेकिन जब सुपरनोवा में विस्फोट हुआ तो वह बदल गया। सामान्य पृष्ठभूमि संख्या की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक म्यूऑन होता। और बड़े सतह क्षेत्रों के साथ बड़े जानवरों के लिए, इसका मतलब है कि विकिरण के लिए बहुत अधिक जोखिम।

"लेकिन जब कॉस्मिक किरणों की यह लहर हिट होती है, तो उन म्यूनों को कुछ सौ से गुणा करते हैं," मेलोट ने कहा। "उनमें से केवल एक छोटा सा अंश किसी भी तरह से बातचीत करेगा, लेकिन जब संख्या इतनी बड़ी होती है और उनकी ऊर्जा इतनी अधिक होती है, तो आपको बढ़े हुए म्यूटेशन और कैंसर होते हैं - ये मुख्य जैविक प्रभाव होंगे। हमने अनुमान लगाया कि किसी मानव के आकार के लिए कैंसर की दर लगभग 50 प्रतिशत बढ़ जाएगी - और आप जितने बड़े होंगे, यह उतना ही बुरा होगा। एक हाथी या एक व्हेल के लिए, विकिरण खुराक ऊपर जाती है। "

इसलिए, दूर के सुपरनोवा ने पृथ्वी पर मुकों की संख्या में भारी वृद्धि की, जिससे कैंसर की घटनाओं में वृद्धि हुई, विशेषकर बड़े समुद्री जानवरों में। और चूंकि एक जानवर पानी में जितना अधिक गहरा होता है, वह उतना ही संरक्षित होता है, उथले तटीय जल में बड़े समुद्री जानवरों के लिए विलोपन एक उप-उत्पाद था।

एक विशेष रूप से बड़े और बदनाम-समुद्री जानवर प्लियोसीन समुद्री मेगाफ्यूना विलुप्त होने के दौरान विलुप्त हो गए: मेगालोडन, पृथ्वी पर रहने वाले सबसे बड़े और सबसे शक्तिशाली शिकारियों में से एक।

मेगालोडन एक प्राचीन शार्क थी जो स्कूल बस के रूप में बड़ी थी जो 2.6 मिलियन साल पहले विलुप्त हो गई थी। मेल्टोडन ने कहा, "2.6 मिलियन साल पहले हुई विलुप्तियों में से एक मेगालोडन थी।" "जबड़े में ग्रेट व्हाइट शार्क की कल्पना करें," जो बहुत बड़ा था - और वह मेगालोडन, लेकिन यह एक स्कूल बस के आकार के बारे में था। वे बस उस समय के बारे में गायब हो गए। इसलिए, हम अनुमान लगा सकते हैं कि यह मुनियों के साथ कुछ कर सकता है। मूल रूप से, जीव जितना बड़ा होता है, विकिरण में वृद्धि उतनी ही अधिक होती है। ”

जैसा कि मेलोट स्वीकार करते हैं, यहां कुछ अटकलें चल रही हैं। इसके विलुप्त होने के अन्य कारण हो सकते हैं, जिनमें हिमयुग के परिणामस्वरूप महासागरों का ठंडा होना भी शामिल है। हिमयुग के दौरान समुद्र का स्तर भी कम हो जाएगा, जिसका अर्थ है कि प्रजातियों ने अच्छे नर्सिंग क्षेत्रों को खो दिया है।

मेगालोडन एकमात्र ऐसी प्रजाति नहीं थी जो उस दौरान विलुप्त हो गई थी। 2017 के एक पेपर में, शोधकर्ताओं ने स्तनधारियों, समुद्री पक्षी और कछुओं सहित अन्य समुद्री मेगाफ्यूना के विलुप्त होने का दस्तावेजीकरण किया। लेकिन क्या एक या एक से अधिक सुपरनोवा इस सब का कारण बन सकते हैं?

उस समय पृथ्वी जलवायु परिवर्तनशीलता की अवधि में थी, इसलिए सुपरनोवा और जलवायु परिवर्तन पर पड़ने वाले व्यक्तिगत प्रभावों को चिढ़ाना मुश्किल था। और एक अन्य अध्ययन ने प्लियोसीन-प्लेइस्टोसिन विलुप्त होने के लिए एक अलग सुपरनोवा लिंक का सुझाव दिया।

2002 के एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने लोकल बबल और पृथ्वी के लौह 60 को देखा और यह निष्कर्ष निकाला कि दोनों विलुप्त होने के कारक थे। लेकिन उन्होंने एक अलग तंत्र बना दिया। उन्होंने कहा कि सुपरनोवा ने पृथ्वी पर प्रहार करने के लिए पराबैंगनी प्रकाश में वृद्धि का कारण बना, खाद्य श्रृंखला के आधार पर छोटे जीवों को मार डाला, और बदले में बड़े समुद्री मेगाफूना को मरने के लिए प्रेरित किया।

मेलोट और उनकी टीम के लिए, सुपरनोवा म्यूऑन सिद्धांत इसका एक हिस्सा है। कैनसस विश्वविद्यालय के शोधकर्ता ने कहा कि सुपरनोवा का प्रमाण, या उनमें से श्रृंखला, प्लियोसीन-प्लेइस्टोसिन सीमा विलुप्त होने के संभावित कारणों को स्पष्ट करने के लिए "एक और पहेली टुकड़ा" है।

"वास्तव में समुद्री मेगाफैनल विलुप्त होने के लिए कोई अच्छी व्याख्या नहीं की गई है," मेलोट ने कहा। “यह एक हो सकता है। यह परिवर्तन है - हम जानते हैं कि कुछ हुआ है और जब यह हुआ है, तो पहली बार हम वास्तव में खुदाई कर सकते हैं और निश्चित तरीके से चीजों की तलाश कर सकते हैं। अब हम वास्तव में निश्चित कर सकते हैं कि विकिरण का प्रभाव किस तरह से होगा जो पहले संभव नहीं था। ”

• वैज्ञानिक कागज: प्लियोसीन समुद्री मेगाफ्यूना विलुप्त होने और कार्यात्मक विविधता पर इसका प्रभाव।
• प्रेस रिलीज: शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि क्या सुपरनोवा ने प्लेस्टोसीन के बड़े समुद्री जानवरों को मार दिया था
• साइंटिफिक पेपर: परिकल्पना: मुन रेडिएशन खुराक और समुद्री-मेगाफैनल विलुप्ति
• साइंटिफिक पेपर: NEARBY SUPERNOVA EXPLOSIONS के लिए EVIDENCE