Voisiko gammasädepurske tuhota elämän maan päällä?

Kaikista kosmisista katastrofeista, jotka voivat vaikuttaa planeettamme, gammasäteilyn aiheuttama säteilyhyökkäys on varmasti yksi äärimmäisimmistä. GRB: t, kuten niitä kutsutaan, ovat voimakkaita tapahtumia, jotka vapauttavat valtavia määriä gammasäteitä. Nämä ovat tappavinta säteilyä. Jos joku tapahtui lähellä gammasäteitä tuottavaa kohdetta, heidät paistettiin hetkessä. Varmasti gammasätepurske voi vaikuttaa elämän DNA: han, aiheuttaen geneettisiä vaurioita kauan sen jälkeen, kun purske on ohi. Jos tällaista tapahtui maapallon historiassa, se olisi voinut muuttaa elämämme kehitystä planeetallamme.

Hyvä uutinen on, että GRB: n räjäyttämä maa on melko epätodennäköinen tapahtuma. Tämä johtuu siitä, että nämä purskeet tapahtuvat niin kaukana, että mahdollisuudet vahingoittaa jotakin ovat melko pienet. Silti ne ovat kiehtovia tapahtumia, jotka kiinnittävät tähtitieteilijöiden huomion aina, kun niitä tapahtuu.

Gammasäteilypurkaukset ovat jätteellisiä räjähdyksiä kaukaisissa galakseissa, jotka lähettävät parvia voimakkaasti energisista gammasäteistä. Tähdet, supernoovat ja muut avaruuden esineet säteilevät energiansa erilaisissa valomuodoissa, mukaan lukien näkyvät valo, röntgenkuvat, gammasäteet, radioaallot, ja neutriinoja, muutamia mainitakseni. Gammasätepurskeet keskittävät energiansa tiettyyn aallonpituuteen. Seurauksena on, että ne ovat eräitä maailmankaikkeuden tehokkaimmista tapahtumista, ja niitä synnyttävät räjähdykset ovat myös melko kirkkaita näkyvässä valossa.

Mikä aiheuttaa GRB: t? He pitivät pitkään melko salaperäisiä. Ne ovat niin kirkkaita, että aluksi ihmiset ajattelivat olevansa hyvin lähellä. Nyt osoittautuu, että monet ovat hyvin kaukana, mikä tarkoittaa heidän energiansa olevan melko korkea.

Tähtitieteilijät tietävät nyt, että tällaisen purkauksen luominen vie jotain hyvin outoa ja massiivista. Niitä voi esiintyä, kun kaksi voimakkaasti magnetoitunutta esinettä, kuten mustat aukot tai neutronitähdet törmäävät, niiden magneettikentät yhdistyvät. Tämä toiminta luo valtavia suihkukoneita, jotka keskittyvät törmäyksestä virtaaviin energisiin hiukkasiin ja fotoneihin. Suuttimet ulottuvat monien valovuosien avaruuteen. Ajattele heitä kuten Star Trek- kuin phaser-purskeet, vain paljon voimakkaammat ja ulottuvat melkein kosmisessa mittakaavassa.

Gammasätepurskeen energia on keskittynyt kapeaa sädettä pitkin. Tähtitieteilijät sanovat, että se on "kollimoitu". Kun supermassiivinen tähti romahtaa, se voi luoda pitkäkestoisen purskeen. Kahden mustan aukon tai neutronitähden törmäys aiheuttaa lyhytaikaisia ​​purskeita. Kummallista, mutta lyhytaikaiset purskeet voivat olla vähemmän kollimoituja tai joissain tapauksissa eivät ole kovin fokusoituneita. Tähtitieteilijät pyrkivät edelleen selvittämään, miksi tämä voi olla.

Räjähdyksen energian kollimointi tarkoittaa, että suuri osa siitä keskittyy kapeaan säteen. Jos maapallo sattuu olemaan keskittyneen räjähdyksen näköviivalla, instrumentit havaitsevat GRB: n heti. Se tuottaa myös näkyvän valon kirkkaan räjähdyksen. Pitkäkestoinen GRB (joka kestää yli kaksi sekuntia) voi tuottaa (ja tarkentaa) saman määrän energiaa, joka syntyisi, jos 0,05% auringosta muuttuisi hetkeksi energiaksi. Nyt se on valtava räjähdys!

Tällaisen energian äärettömyyden ymmärtäminen on vaikeaa. Mutta kun niin paljon energiaa säteilee suoraan puolivälissä maailmankaikkeuden, se voi olla näkyvissä paljain silmin täällä maan päällä. Onneksi suurin osa GRB: stä ei ole niin lähellä meitä.

Yleensä tähtitieteilijät havaitsevat noin yhden purskeen päivässä. He havaitsevat kuitenkin vain ne, jotka säteilevät säteilyäänään maan yleiseen suuntaan. Joten, tähtitieteilijät näkevät todennäköisesti vain pienen prosenttiosuuden maailmankaikkeudessa esiintyvien GRB: n kokonaismäärästä.

Tämä herättää kysymyksiä siitä, kuinka GRB: t (ja niitä aiheuttavat esineet) jakautuvat avaruudessa. Ne luottavat voimakkaasti tähtiä muodostavien alueiden tiheyteen sekä mukana olevan galaksin ikään (ja ehkä myös muihin tekijöihin). Vaikka suurin osa näyttäisi esiintyvän kaukaisissa galakseissa, niitä voisi tapahtua läheisissä galakseissa tai jopa omissamme. Linnunradan GRB: t näyttävät kuitenkin olevan melko harvinaisia.

Nykyisten arvioiden mukaan gammasätepurske tapahtuu galaksissamme tai läheisessä galaksissa noin kerran viiden miljoonan vuoden välein. On kuitenkin melko todennäköistä, että säteilyllä ei olisi vaikutusta maahan. Sen on tapahduttava melko lähellä meitä, jotta sillä olisi vaikutusta.

Kaikki riippuu säteilystä. Jopa Gamma-säteilypurskeen lähellä oleviin kohteisiin voi vaikuttaa, jos ne eivät ole säteilyreitillä. Kuitenkin, jos esine On polulla tulokset voivat olla tuhoisia. On todisteita, jotka viittaavat siihen, että jonkin verran lähellä olevaa GRB: tä olisi voinut tapahtua noin 450 miljoonaa vuotta sitten, mikä olisi saattanut johtaa joukkoon sukupuuttoon. Todisteet tästä ovat kuitenkin edelleen luonnollisia.

Lähellä oleva gammasädepurske, jota säteilee suoraan maan päällä, on melko epätodennäköistä. Kuitenkin, jos sellaista tapahtuisi, vaurioiden määrä riippuu siitä, kuinka lähellä purske on. Olettaen, että yksi tapahtuu Linnunrata galaksi, mutta hyvin kaukana aurinkokuntamme, asiat eivät ehkä ole liian huonoja. Jos se tapahtuu suhteellisen lähellä, niin se riippuu siitä, kuinka suuri osa keilasta Maan leikkaa.

Kun gammasäteet säteilytettiin suoraan Maapallolla, säteily tuhoaisi merkittävän osan ilmakehästämme, erityisesti otsonikerroksen. Purskeesta virtaavat fotonit aiheuttaisivat kemiallisia reaktioita, jotka johtaisivat fotokemialliseen savuan. Tämä heikentäisi suojaamme entisestään kosmiset säteet. Sitten ovat tappavat säteilyannokset, jotka pinta-elämä kokee. Lopputuloksena olisi useimpien planeetallamme elävien lajien joukkojen sukupuuttoon sukupuutto.

Onneksi tällaisen tapahtuman tilastollinen todennäköisyys on pieni. Maa näyttää olevan galaksin alueella, jolla supermassiiviset tähdet ovat harvinaisia, ja binääri kompakti esinejärjestelmä ei ole vaarallisesti lähellä. Vaikka GRB tapahtui galaksissamme, todennäköisyys, että se olisi suunnattu suoraan meille, on melko harvinainen.

Joten vaikka GRB: t ovat eräitä maailmankaikkeuden voimakkaimmista tapahtumista, joilla on voima tuhota elämää millä tahansa sen polun planeetalla, olemme yleensä erittäin turvallisia.

Tähtitieteilijät tarkkailevat GRB: itä kiertoradalla olevilla avaruusaluksilla, kuten FERMI-tehtävä. Se seuraa jokaista kosmisten lähteiden lähettämää gammasätettä, sekä galaksissamme että avaruudessa kaukana. Se toimii myös eräänlaisena "varhaisvaroituksena" tulevista purskeista ja mittaa niiden voimakkuutta ja sijaintia.

Toimittanut ja päivittänyt Carolyn Collins Petersen.