Posted by: Boris Winterhalter | April 26, 2012

Kosmisen säteilyn uusi tuleminen

Tanskalaisen Henrik Svensmarkin vasta ilmestynyt tutkimus tuo uutta ajateltavaa kosmisen säteilyn vaikutuksesta maapallon elämän monimuotoisuuteen. Hän osoittaa uusimmassa tutkimuksessaan “Evidence of nearby supernovae affecting life on Earth” (Todisteita lähellä olevien supernovien vaikutuksesta elämään maapallolla), että oman galaksimme (Linnunratamme) supernovista peräisin oleva kosminen säteily on säädellyt elämää maapallolla ainakin viimeisten 500 miljoonan vuoden aikana. Hätkähdyttävän tutkimuksen julkaisi 24 huhtikuuta 2012 The Royal Astronomical Society (Britannian Kuninkaallinen Tähtitieteellinen Seura) uusimmassa kuukausitiedotteessaan (Mon. Not. R. Astron. Soc.) ja se löytyy PDF-tiedostona: ftp://ftp2.space.dtu.dk/pub/Svensmark/MNRAS_Svensmark2012.pdf

Vaihtelut kosmisessa säteilyssä yhdessä maapallon laattatektoniikan ja valtamerten virtaus- ja syvyysmuutosten kanssa myötävaikuttivat maapallon ilmastoon ja sitä kautta elämän kehittymiseen. Svensmark oli jo 1990-luvulla esittänyt selkeän riippuvuussuhteen kosmisen säteilyn ja pilvisyyden ja vastaavasti pilvisyyden ja maapallon lämpötilan välillä. Uusi tutkimus osoittaa samanlaista riippuvuutta maapallon elämän monimuotoisuudessa (biodiversiteetissä) havaittavien suurten muutosten ja supernova-aktiivisuuden välillä.

ABSTRACT
Observations of open star clusters in the solar neighborhood are used to calculate local supernova (SN) rates for the past 510 million years (Myr). Peaks in the SN rates match passages of the Sun through periods of locally increased cluster formation which could be caused by spiral arms of the Galaxy. A statistical analysis indicates that the Solar System has experienced many large short-term increases in the flux of Galactic cosmic rays (GCR) from nearby supernovae. The hypothesis that a high GCR flux should coincide with cold conditions on the Earth is borne out by comparing the general geological record of climate over the past 510 million years with the fluctuating local SN rates. Surprisingly a simple combination of tectonics (long-term changes in sea level) and astrophysical activity (SN rates) largely accounts for the observed variations in marine biodiversity over the past 510 Myr. An inverse correspondence between SN rates and carbon dioxide (CO2) levels is discussed in terms of a possible drawdown of CO2 by enhanced bioproductivity in oceans that are better fertilized in cold conditions – a hypothesis that is not contradicted by data on the relative abundance of the heavy isotope of carbon, 13C.

VAPAAMUOTOINEN KÄÄNNÖS ABSTRAKTISTA:

Aurinkokuntamme naapurustossa tapahtuneet supernovien (SN) määrien vaihtelut viimeisten 510 miljoonan vuoden aikana on laskettu avoimien tähtiparvien havainnoista. Huiput SN-esiintymissä osuvat samoihin ajanjaksoihin kun aurinkokuntamme kulkee paikallisesti lisääntyneiden tähtitihentymien läpi. Nämä tihentymät liittynevät galaksimme kierteissumuvarsiin. Tilastollinen tarkastelu osoittaa, että aurinkokuntamme on kokenut monia suuria lyhytaikaisia supernovista lähtöisin olevia galaktisen kosmisen säteilyn (GCR) lisääntymisiä. Hypoteesi siitä, että maapallolla vallitsevat kylmät kaudet liittyisivät voimakkaisiin GCR-purkauksiin, perustuu geologisiin havaintoihin maapallon menneiden aikojen kylmien ilmastojen ja voimakkaan kosmisen säteilyn samanaikaisuuteen. On hämmästyttävää, että liittämällä yksinkertaisesti tektoniikka (merenpinnan pitkäaikaiset vaihtelut) astrofysikaaliseen aktiivisuuteen (supernova tiheyteen), voidaan selittää paljolti havaitut biodiversiteetin vaihtelut viimeisten 510 miljoonan vuoden aikana. Tutkimuksessa pohditaan johtuisiko, supernovatapahtumien määrissä ja hiilidioksidi-pitoisuuden vaihtelussa havaittu käänteinen riippuvuus merten kiihtyneestä biologisesta perustuotannosta, eli kylmissä oloissa meriveteen absorboituneen hiilidioksidin lannoittavasta vaikutuksesta – hypoteesia, joka ei ole ristiriidassa raskaan hiili-13-isotoopin suhteellista vaihtelua kuvastavan datan kanssa..

Svensmarkin tulokset näyttävät osoittavan, että maapallon sukupuutot ja uusien lajien syntyminen on läheisessä kytköksessä aurinkokuntamme läheisyydessä tapahtuneiden supernovaräjähdysten runsauteen, tektonismiin (manneraattojen liikkeisiin), merenpinnan korkeusvaihteluihin sekä vallitsevaan ilmastoon, jossa pilvisyyden vaihtelulla on ratkaiseva merkitys. Tässä kuviossa hiilidioksidilla on vain eliötoimintaa lannoittava vaikutus.

Aiheesta löytyy Nigel Calderin blogikirjoitus


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Categories

%d bloggers like this: