Может ли гамма-всплеск разрушить жизнь на Земле?

Из всех космических катастроф, которые могут повлиять на нашу планету, атака радиацией от гамма-всплеска, безусловно, является одной из самых экстремальных. GRB, как их называют, являются мощными событиями, которые испускают огромное количество гамма-лучей. Это одни из самых смертоносных известных излучений. Если бы человек оказался рядом с объектом, производящим гамма-излучение, он был бы зажарен в одно мгновение. Конечно, гамма-всплеск может повлиять на ДНК жизни, нанося генетический ущерб еще долго после его окончания. Если бы такое произошло в истории Земли, это могло бы изменить эволюцию жизни на нашей планете.

Хорошей новостью является то, что Земля, разрушенная GRB, является довольно маловероятным событием. Это происходит потому, что эти взрывы происходят так далеко, что шансы на то, что они пострадают, весьма малы. Тем не менее, они являются захватывающими событиями, которые привлекают внимание астрономов, когда бы они ни происходили.

Гамма-всплески - это гигантские взрывы в далеких галактиках, которые излучают мощные гамма-лучи. Звезды, сверхновые и другие объекты в космосе излучают свою энергию в различных формах света, в том числе видимых светлый, рентгеновские лучи, гамма излучение, радиоволныи нейтрино, чтобы назвать несколько. Гамма-всплески фокусируют свою энергию на определенной длине волны. В результате они являются одними из самых мощных событий во вселенной, и взрывы, которые их создают, тоже довольно яркие в видимом свете.

Что вызывает GRBs? Долгое время они оставались довольно загадочными. Они настолько яркие, что сначала люди думали, что они могут быть очень близки. Теперь выясняется, что многие из них очень далеки, что означает, что их энергия довольно высока.

Астрономы теперь знают, что для создания одного из этих всплесков требуется нечто очень странное и массивное. Они могут возникать, когда два сильно намагниченных объекта, таких как черные дыры или нейтронные звезды сталкиваются, их магнитные поля объединяются. Это действие создает огромные струи, которые фокусируют энергичные частицы и фотоны, вытекающие из столкновения. Джеты простираются на многие световые годы пространства. Думай о них как Звездный путькак фазерные вспышки, только намного более мощные и достигающие почти космического масштаба.

Энергия гамма-всплеска фокусируется вдоль узкого луча. Астрономы говорят, что это «коллимировано». Когда сверхмассивная звезда коллапсирует, она может создать длительный взрыв. Столкновение двух черных дыр или нейтронных звезд создает кратковременные вспышки. Как ни странно, кратковременные всплески могут быть менее коллимированными или, в некоторых случаях, вообще не сильно сфокусированными. Астрономы все еще работают, чтобы выяснить, почему это может быть.

Коллимация энергии взрыва означает, что большая ее часть фокусируется в узкий луч. Если Земля оказывается вдоль линии видимости сфокусированного взрыва, приборы сразу обнаруживают GRB. На самом деле он также производит яркий взрыв видимого света. GRB большой длительности (который длится более двух секунд) может производить (и фокусировать) такое же количество энергии, которое было бы создано, если бы 0,05% Солнца было мгновенно превращено в энергию. Это огромный взрыв!

Понять необъятность такой энергии сложно. Но когда столько энергии излучается прямо из середины вселенной, это может быть видно невооруженным глазом здесь, на Земле. К счастью, большинство GRB не так близко к нам.

В общем, астрономы обнаруживают около одного взрыва в день. Однако они обнаруживают только те, которые излучают свое излучение в общем направлении Земли. Таким образом, астрономы, вероятно, видят только небольшой процент от общего числа GRB, которые происходят во вселенной.

Это поднимает вопросы о том, как GRB (и объекты, которые их вызывают) распределяются в пространстве. Они сильно зависят от плотности областей звездообразования, а также возраста вовлеченной галактики (и, возможно, других факторов). Хотя большинство из них, кажется, происходит в далеких галактиках, они могут происходить в близлежащих галактиках или даже в наших. Однако GRB в Млечном Пути встречаются довольно редко.

Согласно современным оценкам, гамма-всплеск будет происходить в нашей галактике или в ближайшей галактике примерно раз в пять миллионов лет. Однако вполне вероятно, что излучение не окажет воздействия на Землю. Это должно произойти довольно близко к нам, чтобы это имело эффект.

Все зависит от сияния. Даже объекты, находящиеся очень близко к гамма-всплеску, могут не пострадать, если они не находятся на пути луча. Тем не менее, если объект является на пути, результаты могут быть разрушительными. Существуют свидетельства того, что около 450 миллионов лет назад мог произойти некоторый соседний GRB, что могло привести к массовому вымиранию. Однако доказательства этого все еще отрывочны.

Ближайший гамма-всплеск, излучаемый прямо на Землю, маловероятен. Тем не менее, если это произойдет, количество урона будет зависеть от того, насколько близко находится взрыв. Предполагая, что один происходит в Млечный Путь Галактика, но очень далеко от нашей солнечной системы, все может быть не так уж плохо. Если это происходит относительно близко, то это зависит от того, сколько луча Земли пересекается.

С помощью гамма-излучения, излучаемого непосредственно на Землю, излучение разрушит значительную часть нашей атмосферы, в частности, озоновый слой. Фотоны, исходящие из вспышки, вызывают химические реакции, приводящие к фотохимическому смогу. Это еще больше истощит нашу защиту от космические лучи. Тогда есть смертельные дозы радиации, которые испытала бы поверхностная жизнь. Конечным результатом будет массовое вымирание большинства видов жизни на нашей планете.

К счастью, статистическая вероятность такого события мала. Земля, кажется, находится в области галактики, где сверхмассивные звезды редки, и двоичный компактные объектные системы не находятся в опасной близости. Даже если GRB случится в нашей галактике, вероятность того, что он будет направлен прямо на нас, довольно редка.

Таким образом, хотя GRB являются одними из самых мощных событий во вселенной, обладающих способностью опустошать жизнь на любых планетах на ее пути, мы в целом очень безопасны.

Астрономы наблюдают гамма-всплески на космических кораблях, таких как миссия FERMI. Он отслеживает каждое гамма-излучение, испускаемое космическими источниками, как внутри нашей галактики, так и в отдаленных уголках космоса. Он также служит своего рода «ранним предупреждением» о поступающих очередях и измеряет их интенсивность и местоположение.

Отредактировано и обновлено Кэролин Коллинз Петерсен.