Il y a deux millions et demi et huit millions d'années, deux supernovae ont explosé non loin de nous (selon les normes astronomiques), ce qui pourrait entraîner l'appauvrissement de la couche d'ozone terrestre et de nombreuses conséquences indésirables pour la vie. Une supernova de deux millions et demi d'années en particulier aurait pu être un coup dur. Le Pliocène, l'ère chaude et douce, a pris fin et le Pléistocène, l'ère de la glaciation et de la période glaciaire, a commencé. Les variations naturelles de l'orbite et de l'oscillation de la Terre expliqueraient probablement le changement climatique, mais un événement de supernova survenu pendant cette période aurait été mieux adapté.
On pense que la supernova a explosé à 163-326 années-lumière (50-100 parsecs). En comparaison, notre plus proche voisin stellaire, Proxima Centauri, est à 4,2 années-lumière.
Implications pour la Terre
Les supernovae peuvent stériliser toutes les planètes habitées à proximité si elles gênent les rayonnements ionisants. Ces supernovae pourraient-elles faire des ravages sur la biologie existante de notre planète? Le Dr Brian Thomas, astrophysicien à l'Université Washburn au Kansas, a décidé de le découvrir avec certitude et a modélisé les conséquences pour la biologie à la surface de la Terre, en se basant sur les preuves géologiques de deux supernovae, il y a 2,5 et 8 millions d'années, respectivement. Dans ses derniers travaux, Thomas a étudié la propagation des rayons cosmiques de supernova à travers l'atmosphère vers la surface afin de comprendre leur effet sur les organismes vivants.
En regardant les archives fossiles au cours de la frontière Pliocène-Pléistocène (il y a 2,5 millions d'années), nous voyons des changements dramatiques dans les fossiles et la couverture mondiale du sol. Thomas note qu '«il y a eu des changements, en particulier en Afrique, qui ont montré un passage d'un sol plus boisé à un sol de prairie». Dans le même temps, les données géologiques montrent une augmentation globale de la concentration de fer 60, qui est un isotope radioactif formé lors d'une explosion de supernova.
«Nous nous intéressions à la façon dont les étoiles explosives pouvaient affecter la vie sur Terre, et il s'est avéré qu'il y a quelques millions d'années, la vie a subi des changements majeurs», explique Thomas. "Cela pourrait être lié à une supernova."
Par exemple, à la limite Pliocène-Pléistocène, il y a eu un changement dans le nombre d'espèces. Malgré le fait qu'il n'y ait pas eu d'extinctions massives majeures, des taux d'extinction plus élevés ont été observés en général, les espèces elles-mêmes et la végétation ont changé.
Vidéo promotionelle:
Pas si mortel
Comment une supernova proche pourrait-elle affecter la vie sur Terre? Thomas note avec mécontentement que les supernovae sont souvent exposées dans une telle lumière que «la supernova éclate et tout meurt», mais ce n'est pas entièrement vrai. Tout est question d’atmosphère. La couche d'ozone protège la vie biologique des rayons ultraviolets nocifs du soleil qui altèrent le fond génétique. Thomas a compilé des modèles du climat mondial, de la chimie atmosphérique et du transfert de rayonnement (la propagation du rayonnement dans l'atmosphère) pour mieux comprendre comment les supernovae des rayons cosmiques pourraient affecter l'atmosphère terrestre, en particulier la couche d'ozone.
Il est à noter que les rayons cosmiques de supernova n'incinéreront pas tout sur leur passage. Le milieu intergalactique agit comme une sorte de tamis, ralentissant les rayons cosmiques et la "pluie de fer radioactif" (du fer 60) pendant des centaines de milliers d'années. Les particules de haute énergie seront les premières à arriver sur Terre et interagiront avec notre atmosphère différemment des particules de basse énergie qui arriveront plus tard. Thomas a simulé l'appauvrissement de la couche d'ozone 100, 300 et 1000 ans après que les premières particules de supernova aient commencé à pénétrer dans l'atmosphère. Curieusement, l'attrition a culminé (26%) après 300 ans.
Les rayons cosmiques à haute énergie pour le scénario de 100 ans s'infiltreront directement à travers la stratosphère et déverseront leur énergie sous la couche d'ozone, l'appauvrissant moins, et dans le scénario de 300 ans, les rayons cosmiques moins énergétiques apporteront plus d'énergie dans la stratosphère, appauvrissant considérablement la couche d'ozone.
L'appauvrissement de la couche d'ozone est une menace sérieuse pour la vie en surface.
Effets mixtes
Thomas a étudié plusieurs effets biologiques dévastateurs possibles (érythème, cancer de la peau, cataractes, ralentissement de la photosynthèse du phytoplancton marin et dommages aux plantes) à différentes latitudes en raison de l'augmentation de l'intensité du rayonnement UV causée par une diminution de la couche d'ozone. Des dégâts accrus sont apparus dans toutes les directions, augmentant avec la latitude et en fonction des changements préservés dans les archives fossiles. Cependant, toutes les conséquences n'étaient pas également préjudiciables aux organismes. Le plancton, principal producteur d'oxygène, a subi des dommages minimes. De plus, il y avait une légère augmentation du risque de coup de soleil et de cancer de la peau chez les humains.
Alors, une supernova à proximité pourrait-elle conduire à une extinction de masse? Cela dépend de quel côté vous regardez, dit Thomas: «Il y a une différence subtile entre« détruire tout et tout »et la souffrance des organismes individuels. Certaines plantes ont augmenté le rendement, comme le soja et le blé, tandis que d'autres ont perdu de la productivité. Et cela se reflète également dans les archives fossiles.
Mais comment les supernovae pourraient affecter l'évolution humaine - cette question que Thomas traitera dans son prochain travail.
Ilya Khel
