树木的年轮可能是遥远的超新星对地球影响的线索

科罗拉多大学博尔德分校地球学家罗伯特·布雷肯里奇（Robert Brakenridge）的最新研究表明，在距地球数千光年的地方发生的大规模能量爆炸可能已经在地球的生物学和地质学中留下了痕迹。

图注：大麦哲伦云中超新星的残余，一个矮星系，位于银河系附近。

这项研究发表在本月的《国际天体生物学杂志》上，探讨了超新星的影响，这是已知宇宙中一些最剧烈的事件。在短短几个月内，其中一次喷发可以释放出与太阳一生中一样多的能量。

“我们一直在其他星系中看到超新星，” 科博尔德北极和阿尔卑斯研究所（INSTAAR）的资深研究员布雷肯里奇说，“通过望远镜，一个星系看上去就像是一个小雾点。然后，突然间，一颗恒星出现了，并且可能和银河系的其余部分一样明亮。”

一个非常近的超新星可能能够将人类文明从地球表面抹去。布雷肯里奇说，但即使距离更远，这些爆炸仍可能造成人员伤亡，使我们的星球沐浴在危险的辐射中并破坏其保护性臭氧层。

为了研究这些可能的影响，布雷肯里奇在行星的年轮记录中搜索了这些遥远的宇宙爆炸的指纹。他的发现表明，相对近的超新星理论上可以在过去的40,000年中引发至少四次对地球气候的破坏。

结果远不是结论性的，但它们提供了诱人的暗示：就地球生命的稳定性而言，太空中发生的事情并不总是停留在太空中。

布雷肯里奇说：“这些都是极端事件，其潜在影响似乎与年轮记录相符。”

放射性碳峰值

他的研究取决于一个奇怪的原子。布雷肯里奇解释说，碳-14（也称为放射性碳）是仅在地球上少量出现的碳同位素。这种碳原子也不是来自地球，而是，当来自太空的宇宙射线几乎恒定地轰击我们星球的大气时，才会形成放射性碳-14。

“通常每年都有稳定的数量。” 布雷肯里奇说，“树木吸收二氧化碳，其中一些碳就是放射性碳-14。”

但是，有时候，树木吸收的放射性碳量并不稳定。科学家发现了少数情况，突然而无明显的地球原因，这种同位素在树环内的浓度会突然上升。许多科学家假设，这些长达数年的峰值可能是由于太阳耀斑或太阳表面能量的大量喷射所致。

布雷肯里奇（Brakenridge）和其他一些研究人员将目光投向了远离地球的地方。

“我们看到的地面事件正在寻求解释。” 布雷肯里奇说，“实际上只有两种可能性：太阳耀斑或超新星。”

当心参宿四（Betelgeuse‍）

他指出，科学家在其他星系中记录了超新星，这些超新星产生了惊人数量的伽马辐射，这种辐射可以触发地球上放射性碳原子的形成。尽管这些同位素本身并不危险，但其水平升高可能表明来自遥远超新星的能量已经向我们的行星传播了数百至数千光年。

为了检验这一假设，布雷肯里奇转向了过去。他整理了一份清单，列出了过去40,000年中相对接近地球的超新星。科学家可以通过观察它们留下的星云来研究这些事件。然后，他将这些星系超新星事件的估计年龄与地面上的年轮记录进行了比较。

他发现在研究的八个最接近的超新星中，所有这些似乎都与地球上放射性碳记录中无法解释的峰值有关。他认为其中四个是特别有前途的候选超新星事件。以维拉星座中的一颗前恒星为例。这个距天体约815光年的天体，大约在13,000年前就成为了超新星。此后不久，地球上的放射性碳水平跃升了近3％，这是一个惊人的增长。

在这种情况下，科学家们仍然难以确定过去的超新星，使得维拉爆炸的时间不确定，事件发生的时间误差多达1500年。当时还不清楚这种破坏对地球上的动植物有什么影响。但是布雷肯里奇认为，这个问题值得更多的研究。

“当我看着地面记录时，我说，'我的上帝，预言和模拟的效果确实存在。'”

他希望人类不会很快看到这些影响。一些天文学家认为，他们已经发现了猎户座中一颗红巨星——参宿四（Betelgeuse）可能即将崩溃和超新星的迹象。离地球只有642.5光年，比维拉要近得多。他说：“我们可以希望这不会发生，因为参宿四（Betelgeuse）真的很近。”