超新星爆發(fā)曾導(dǎo)致地球病毒種類爆發(fā)式增長。

超新星爆發(fā)可能會讓鄰近的宜居行星成為不毛之地。NASA / CXC / M. Weiss

近距離的超新星爆發(fā)——亦即大質(zhì)量恒星臨終的煙火秀，能夠?qū)Φ厍虍a(chǎn)生巨大影響。超新星爆發(fā)能夠產(chǎn)生強大的伽馬射線流，能夠破壞地球上層大氣中的氮、氧和臭氧，能夠讓地球表面暴露在超劑量的紫外輻射中。

近日加州大學圣克魯茲分校的一個天文學科研團隊認為，近地超新星爆發(fā)還會影響地球生命的演化。他們發(fā)現(xiàn)，在大約250萬年前，一顆近地超新星產(chǎn)生的輻射流曾經(jīng)襲擊地球，其強度足以分解生物DNA。而研究人員在非洲最深的湖泊——坦嘎尼喀（Tanganyika）湖中找到的證據(jù)表明，那次超新星爆發(fā)至少曾經(jīng)導(dǎo)致當?shù)夭《痉N類爆發(fā)式增長。

研究人員對坦嘎尼喀湖床的鐵60樣本進行了分析。鐵60是在超新星爆發(fā)過程中產(chǎn)生的一種放射性同位素，地球上十分罕見。通過檢測這些樣本中鐵60的衰變余量，可以獲知它們的形成時間。分析結(jié)果顯示，樣本中的鐵60可分為兩組，一組形成于大約250萬年前，另一組形成于大約650萬年前。

隨后研究人員通過追溯太陽圍繞銀河系中心運行的軌跡發(fā)現(xiàn)，在大約650萬年前，太陽系曾經(jīng)穿越了銀河系獵戶座旋臂上一處星際介質(zhì)密度較低的區(qū)域，亦即一個所謂的“本地泡（Local Bubble）”。就在太陽系穿越本地泡重新進入富含星塵的泡外空間時，曾有大量的鐵60到達地球。

而另一批較為年輕的鐵60，來自大約200萬至300萬年前一顆在距離地球較近處爆發(fā)的超新星。研究人員通過計算機模擬發(fā)現(xiàn)，這顆爆發(fā)的近地超新星產(chǎn)生的宇宙射線在爆發(fā)后大約10萬年到達地球。這一結(jié)果與此前記錄的地球遭受輻射激增期一致，而輻射的強度表明其有能力破壞DNA。

與此同時，研究人員在一項關(guān)于非洲裂谷湖泊病毒多樣性的研究中發(fā)現(xiàn)了一種可能的聯(lián)系，表明DNA遭超新星輻射破壞可能會導(dǎo)致生命演化的加速或突變。研究人員表示，雖然不能斷言存在必然聯(lián)系，但是至少這兩大事件——超新星爆發(fā)和病毒多樣性的突然增加，確實發(fā)生在同一時間框架內(nèi)。

拍攝于1985年6月的非洲坦嘎尼喀湖。NASA

參考
Life in the Bubble: How a Nearby Supernova Left Ephemeral Footprints on the Cosmic-Ray Spectrum and Indelible Imprints on Life
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ada27a
Cosmic radiation from supernova altered virus evolution in Africa, study proposes
https://news.ucsc.edu/2025/02/supernova-radiation-evolution.html