Изучено влияние взрывов сверхновых на эволюцию Земли
Взрывы сверхновых распространяют космическое излучение. Предполагается, что оно может оказывать влияние на космические объекты.
Новое исследование Калифорнийского университета в Санта-Крузе было основано на этой гипотезе и посвящено изучению влияния излучения от взрывов сверхновых на биоразнообразие Земли. Изучение проводилось на примере восточноафриканского озера Танганьика. Ученые провели изотопный анализ донных отложений на железо-60, связанное со взрывами сверхновых.
По результатам обнаружено 2 пика данного изотопа в отложениях возрастом 6,5-8,7 млн и 1,5-3,2 млн лет. Исследователи предположили, что они связаны с прохождением Земли через облака остатков сверхновых, возможно, в звездном скоплении Скорпиона-Центавра или Тукана-Часов.
Для установления величины космической радиации, воздействовавшей на планету, ученые использовали моделирование.
Выяснено, что в случае взрыва сверхновой в скоплении Скорпиона-Центавра доза излучения составляла 30 мГр/г. в первые 10 тыс. лет, если событие произошло в скоплении Тукана-Часов – 100 мГр/г. Моделирование свидетельствует о том, что поток космической радиации от взрывов сверхновых сохранялся около 100 тыс. лет.
Проанализировав историю эволюции видового состава озера Танганьика, исследователи обнаружили повышение разнообразия вирусов рыб 2-3 млн лет назад, что соответствует второму всплеску железа-60. Это может быть связано с инициацией мутаций ДНК космическим излучением, хотя прямая зависимость не установлена.
Таким образом, полученные результаты раскрывают возможность влияния космических событий на эволюцию жизни на Земле.
Ученые исследовали поведение в фоновых почвах нептуния, отличающегося чрезвычайно длительным периодом полураспада. Установлено, что его растворимая пятивалентная форма фиксируется гумусом путем восстановления. »»»
Ученые выяснили, что роль фауны в трансформации ландшафтов сопоставима с вкладом таких процессов, как наводнения. Они выделили более 600 ключевых с данной точки зрения таксонов. На основе этого исследователи предложили новые методы сохранения биоразнообразия и восстановления экосистем. »»»
Путем моделирования тектоники плит ученые выяснили, что залежи водорода должны быть приурочены к складчатым структурам. Водород может формироваться при серпентинизации и в орогенах, и в рифтах, однако, как оказалось, в первом случае его образуется в 20 раз больше ввиду меньшей температуры и большего количества воды. »»»
Путем анализа соотношения изотопов азота в процессе фиксации элемента на примере цианобактерий, выращенных в условиях, аналогичных древней Земле, ученые выяснили, что этот процесс был постоянным на протяжении развития планеты. Изучение позднеархейских строматолитов и осадочных пород проявило, что источником растворимого аммония могла быть гидротермальная активность. »»»
На основе данных космических наблюдений и исследований астероидов ученые разработали новую гипотезу происхождения воды на Земле. Она предполагает, что вода была сконденсирована из парового облака, распространявшегося от Солнца 20-30 млн лет после его образования вследствие сублимации льда, содержащегося в астероидах протопланетного диска. Результаты моделирования этих процессов согласуются с фактическими данными. »»»
Путем анализа эффективности фотосинтеза по молекулам сахара в древесине годичных колец ученые установили, что с повышением концентрации CO2 в атмосфере снижаются затраты энергии на фотореспирацию. Освободившаяся энергия используется на рост и синтез сахаров. »»»
Путем моделирования ученые установили, что сформированные субдуцированными участками океанической коры крупные области с низкой скоростью сдвига, расположенные в нижней мантии, отличаются по составу, структуре и свойствам: африканская структура более размыта, мощнее и менее плотная относительно тихоокеанской. Это обусловлено регулярным поступлением нового материала к последней из зон субдукции Тихоокеанского огненного кольца. »»»
Путем моделирования ученые выяснили, что по достижении скоростью таяния ледяного щита Гренландии значения около 230 гт/г. процесс станет необратимым. После этого полное его таяние займет 8-40 тыс. лет. »»»
Путем лабораторных экспериментов ученые установили, что гелий-4 может смешиваться с железом при высоких давлении и температуре. Они полагают, что гелий-3 может проявлять аналогичное поведение. Это подтверждает теорию содержания газа из породившего Солнечную систему газопылевого облака в ядре, откуда он до сих пор исходит на поверхность при вулканизме. К тому же это свидетельствует о быстром формировании Земли. »»»
Путем моделирования ученые выяснили, что естественная тенденция ведет к теплому климату за счет высокой концентрации углекислого газа. Наличие холодных полюсов и периодические оледенения связаны со случайными сочетаниями нескольких факторов, ведущих к поглощению CO2. В том числе современный климат является нехарактерно холодным относительно средних условий на протяжении фанерозоя. »»»