Yerni gamma-nurlari portlashi qachon bosib oladi va nima uchun barcha tirik mavjudotlar nobud bo'ladi

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Plait "Yuqoridan o'lim" asarida yozganidek, gamma-nurlarining portlashi Katta portlashdan keyingi eng yorqin hodisadir. Bunday portlash boshqasini takrorlamaydi, lekin ularning barchasi galaktik miqyosdagi falokatlar tufayli yuzaga keladi: juda katta yulduzlar o'lganda, o'zlarining tortishish kuchi ta'sirida "yonishni" to'xtatadilar va qulab tushadilar yoki, ehtimol, ikkita neytron yulduzining to'qnashuvi tufayli. (shahar kattaligidagi ob'ektlar, lekin bir yoki ikkita Quyosh kabi massa bilan).

Bunday hollarda energiya barcha yo'nalishlarda bir tekisda emas, balki yo'naltirilgan nurlarda chiqariladi. Bu voqea shu qadar ulug'vorki, uni ba'zan milliardlab (!) yorug'lik yili davomida yalang'och ko'z bilan ko'rish mumkin. Agar bunday nur Yerga tushsa nima bo'ladi?

Faraz qilaylik, GRB juda yaqin joyda sodir bo'ldi: 100 yorug'lik yili. Bunday yaqin masofada ham gamma-nurlarining portlash nurining diametri ulkan, 80 trillion km bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, tsunami tomonidan qo'lga olingan qum burga kabi butun Yer, butun quyosh tizimi u tomonidan yutib yuboriladi.

Yaxshiyamki, GRBlar nisbatan qisqa umrga ega, shuning uchun nur bizga bir soniyadan bir necha daqiqagacha yetib boradi. O'rtacha portlash taxminan o'n soniya davom etadi.

Bu Yerning aylanishi bilan solishtirganda uzoq emas, shuning uchun nur faqat bitta yarim sharga tegadi. Ikkinchi yarim shar nisbatan xavfsiz bo'lar edi … hech bo'lmaganda bir muncha vaqt. Eng dahshatli oqibatlar to'g'ridan-to'g'ri gamma-nurlari portlashi ostidagi joylarda (mash'al to'g'ridan-to'g'ri tepada, zenitda ko'rinadigan joyda) va ufqda chaqnash ko'rinadigan joylarda minimal bo'ladi. Ammo baribir, biz ko'rib turganimizdek, Yerdagi hech bir joy butunlay xavfsiz bo'lmaydi.

Yerga tashlanadigan cheksiz energiya juda katta. Bu Sovuq Urushning eng dahshatli dahshatlaridan ham ko'proq: bu sayyoramizning har 2,5 km2 maydonida gamma-nurlari portlashi tomonidan bir megatonlik yadroviy bombani portlatishga o'xshaydi. Bu (ehtimol) okeanlarni qaynatish yoki atmosferani Yerdan yirtib tashlash uchun etarli emas, ammo vayronagarchilikni tushunish mumkin emas.

Yodda tuting, bularning barchasi 900 trillion km masofada joylashgan ob'ektdan.

Chaqnayotgan vaqtda osmonga qaragan har bir kishi ko'r bo'lib qolishi mumkin, garchi ko'rinadigan diapazondagi yorqinlik cho'qqisiga bir necha soniyadan so'ng erishilishi mumkin - bu tirnash va yuz o'girish uchun etarli. Bu juda ko'p yordam bergani emas.

O'sha paytda ko'chada qo'lga tushganlar katta muammolarga duch kelishardi. Agar ular issiqda kuymagan bo'lsalar ham - va shunday bo'lar edilar - ular ultrabinafsha nurlanishning ulkan oqimidan bir zumda halokatli kuyishgan bo'lar edi. Ozon qatlami tom ma'noda bir zumda yo'q bo'lib ketadi va gamma-nurlarining portlashi va Quyoshning ultrabinafsha nurlanishi Yer yuzasiga erkin etib boradi, bu esa uni, shuningdek, okeanlarni bir necha metr chuqurlikdagi bepushtlikka aylantiradi.

Va bu faqat ultrabinafsha nurlanishidan va issiqlikdan. Gamma va rentgen nurlari ta'sirining juda yomon ta'sirini eslatish ham shafqatsiz ko'rinadi.

Buning o'rniga, keling, biroz chetga chiqaylik. Gamma-nurlarining portlashlari juda kam uchraydi. Ular koinotning biron bir joyida kuniga bir necha marta sodir bo'lishiga qaramay, koinotning o'zi juda katta. Hozirda ulardan birining bizdan 100 yorug'lik yili uzoqlikda sodir bo'lish ehtimoli nolga teng. Mukammal, mutlaq nol. Bizning yaqinimizda, qoida tariqasida, gamma-nurlari portlashini keltirib chiqaradigan hech qanday yulduz yo'q. Eng yaqin supernova nomzodi uzoqroq va GRBlar o'ta yangi yulduzlarga qaraganda ancha kam uchraydi.

O'zingizni yaxshi his qilyapsizmi? Xop. Keling, yanada real yondoshishga harakat qilaylik. Gamma-nurlari portlash manbalari uchun eng yaqin nomzod nima?

Janubiy yarim sharning osmonida oddiy ko'zga ko'rinmas yulduz bor. U Eta Carinae yoki oddiygina Eta, yorqinroq yulduzlar olomonidagi xira yulduz deb ataladi. Biroq, uning xira nuri aldamchi bo'lib, uning g'azabini orqasiga yashiradi. Bu aslida taxminan 7500 yorug'lik yili uzoqlikda - aslida, yalang'och ko'z bilan ko'rish mumkin bo'lgan eng uzoq yulduz.

Yulduzning o'zi (aslida Eta ikkilik tizim bo'lishi mumkin, bir-birini aylanib yuruvchi ikkita yulduz. Yulduzni o'rab turgan material shu qadar yorqinlik va interferentsiya beradiki, astronomlar hali ham yuz foiz ishonch hosil qilishmaydi) yirtqich hayvon: uning massasi 100 bo'lishi mumkin. massasi Quyoshning massasidan yoki undan ko‘p marta va u Quyoshnikidan 5 million marta ko‘proq energiya chiqaradi - bir soniyada u Quyosh ikki oy ichida chiqaradigan yorug‘lik miqdorini chiqaradi. Vaqti-vaqti bilan Eta spazmlari bor va u juda ko'p miqdordagi moddalarni chiqaradi. 1843 yilda u shunday kuchli tutilishni boshdan kechirdiki, u hatto shunchalik uzoq masofada ham osmondagi ikkinchi eng yorqin yulduzga aylandi. U soatiga 1,5 million km dan oshiq tezlikda Quyosh massasidan o'n baravar ko'p bo'lgan ulkan miqdordagi moddalarni uloqtirdi. Bugun biz o'sha portlashning oqibatlarini kosmik qurolning o'qiga o'xshash ikki yirik bulut buluti ko'rinishida ko'ramiz. Bu hodisa deyarli o'ta yangi yulduz kabi kuchli edi.

Eta yaqinlashib kelayotgan GRBning barcha belgilariga ega. U, albatta, o'ta yangi yulduz kabi portlaydi, ammo bu gipernova tipidagi gamma-nurli portlash bo'ladimi yoki yo'qmi noma'lum. Shuni ham ta'kidlash kerakki, agar u portlab, gamma-nurlari portlashini chiqaradigan bo'lsa, bu tizimning yo'nalishi shundayki, nur Yerga tushmaydi. Biz buni 1843 yilgi tutilish paytida chiqarilgan gaz bulutlarining geometriyasidan aniqlashimiz mumkin: shishgan gazning qismlari bizga nisbatan taxminan 45 ° burchak ostida egilgan va har qanday gamma-nurlari portlashlari bu o'q bo'ylab yo'naltiriladi. Aniqroq tushuntirib beraman: qisqa yoki hatto o'rta muddatda Eta yoki boshqa joylardan kelgan gamma-nurlari bizga tahdid solmaydi.

Biroq, "na bo'lsa, nima bo'ladi" deb o'ylash hali ham qiziq. Agar Eta bizni nishonga olib, gipernovaga aylangan bo'lsa-chi? Keyin nima bo'lardi?

Yana yaxshi narsa yo'q. Yorqinligi bo'yicha Quyoshga yaqinlashmasligiga qaramay, u Oy kabi, hatto o'n barobar yorqinroq bo'lar edi. Koʻzni qisib qoʻymasdan qarab boʻlmasdi, lekin bu yorqinlik bir necha soniya yoki daqiqa davom etadi, shuning uchun oʻsimlik yoki faunaning hayot aylanish jarayoniga uzoq muddatli zarar yetkazilmasligi mumkin edi.

Ultrabinafsha nurlar kuchli, ammo qisqa bo'ladi. Tashqarida odamlar o'rtacha quyosh yonishini boshdan kechirishadi, ammo kelajakda teri saratoni bilan kasallanishning statistik jihatdan sezilarli o'sishi kuzatilmaydi.

Ammo gamma va rentgen nurlari bilan vaziyat butunlay boshqacha. Yer atmosferasi bu turdagi radiatsiyalarni o'zlashtiradi va oqibatlari yaqin atrofdagi o'ta yangi yulduzdan ko'ra yomonroq bo'ladi.

Eng to'g'ridan-to'g'ri natija, Starfish Prime qurilmasining yadroviy sinovlari paytida Gavayida hosil bo'lganidan ancha kuchliroq kuchli elektromagnit impuls bo'ladi. Bunday holda, EMP (elektromagnit impuls - taxminan TASS) Yerning o'sha yarim sharidagi portlash tomon yo'naltirilgan har qanday himoyalanmagan elektron qurilmani bir zumda yo'q qiladi. Kompyuterlar, telefonlar, samolyotlar, avtomobillar, elektronika bilan jihozlangan har qanday ob'ekt ishlamay qoladi. Bu energiya tizimlariga ham taalluqlidir: elektr uzatish liniyalariga katta oqimlar kiritilib, ularning ortiqcha yuklanishiga olib keladi. Odamlar elektr energiyasisiz va uzoq masofali aloqa vositalarisiz qolar edi (baribir barcha sun'iy yo'ldoshlarning jihozlari gamma nurlanishidan yonib ketgan bo'lar edi). Bu shunchaki noqulaylik bo'lmaydi, chunki bu shifoxonalar, o't o'chirish bo'limlari va boshqa favqulodda xizmatlar ham elektrsiz qolishini anglatadi.

Ammo, bir zumda ko'rib turganimizdek, bizga favqulodda xizmatlar kerak bo'lmasligi mumkin …

Yer atmosferasi uchun oqibatlari og'ir bo'ladi. Olimlar bu holatni yaqindan o‘rganmoqda. 3-bobda tasvirlangan bir xil modellardan foydalangan holda va GRB Eta masofasidan kelib chiqqan deb faraz qilib, ular qanday oqibatlarga olib kelishini aniqladilar. Va bu oqibatlar hech qanday dalda bermaydi.

Ozon qatlami qattiq zarba bo'lar edi. Portlashning gamma nurlari ozon molekulalarini butunlay yo'q qiladi. Dunyo bo'ylab ozon qatlami o'rtacha 35% ga qisqaradi va ba'zi tanlangan hududlarda 50% dan ko'proq qisqaradi. Bu o'z-o'zidan nihoyatda zararli - esda tutingki, hozirgi ozon bilan bog'liq muammolarimiz nisbatan kichik, atigi 3% yoki undan ko'proq pasayish tufayli yuzaga keladi.

Buning oqibatlari juda uzoq muddatli va yillar davom etishi mumkin - hatto besh yildan keyin ham ozon qatlami 10% yupqaroq bo'lib qolishi mumkin. Bu vaqt ichida Quyoshdan UV nurlanishi Yer yuzasida kuchliroq bo'lar edi. Oziq-ovqat zanjirining asosini tashkil etuvchi mikroorganizmlar unga juda sezgir. Ko'pchilik nobud bo'ladi, bu esa oziq-ovqat zanjirida yuqoriroq bo'lgan boshqa turlarning yo'q bo'lib ketishiga olib keladi.

Bundan tashqari, Eta Karina gamma-nurlari portlashi natijasida hosil bo'lgan qizil-jigarrang azot dioksidi (2 va 3-boblarga qarang) Yerga keladigan quyosh nuri miqdorini sezilarli darajada kamaytiradi.

Buning aniq oqibatlarini aniqlash qiyin, ammo ehtimol butun Yer bo'ylab quyosh nuri miqdorining bir necha foizga kamayishi (azot dioksidi butun atmosferaga tarqaladi) Yerning sezilarli darajada sovishiga olib keladi va Muzlik davrining boshlovchi omiliga aylanishi mumkin.

Bundan tashqari, kimyoviy aralashmada kislotali yomg'ir ko'rsatadigan nitrat kislota etarli bo'ladi va bu ham nazariy jihatdan atrof-muhit uchun halokatli oqibatlarga olib keladi.

Keyinchalik, portlashdan subatomik zarralar (kosmik nurlar) bilan bog'liq muammo mavjud. Ulardan qanday zarar bo'lishi aniq ma'lum emas. Ammo, biz 2 va 3-boblarda muhokama qilganimizdek, yuqori energiyali zarralar Yerda turli xil oqibatlarga olib kelishi mumkin. 7500 yorug'lik yili uzoqlikdagi gamma-nurlari bizning atmosferaga juda ko'p subatomik zarralarni yuboradi va ular yorug'lik tezligidan bir oz past tezlikda uchar edi. Portlash paydo bo'lganidan bir necha soat o'tgach, ular allaqachon atmosferamizga kirib, muon yomg'irini to'kishgan bo'lar edi. Biz doimo kosmosdan kelayotgan muonlarni kuzatamiz, lekin oz miqdorda. Biroq, yaqin atrofdagi GRB katta miqdordagi muon hosil qiladi. Bir guruh astronomlar butun yarim sharning portlashi bo'ylab Yer yuzasiga 46 milliard myuongacha tushishini hisoblab chiqdilar, shundan so'ng gamma-nurlanishning yaqin atrofdagi portlashi yomon ekanligini yodda tuting - muallifning eslatmasi). Bu juda ko'pga o'xshaydi - ha, shunday. Bu zarralar osmondan uchib, yo'llariga to'sqinlik qiladigan narsa tomonidan so'riladi. Tana to'qimalarining muonlarni qanchalik yaxshi o'zlashtira olishini hisobga olgan holda, hisob-kitoblarni amalga oshirgan astronomlar himoyalanmagan odam o'lim dozasidan o'nlab baravar yuqori nurlanish dozasini olishini aniqladilar. Yashirish ko'p yordam bermaydi: muonlar suvga deyarli 2 km chuqurlikka va 800 m gacha toshlarga kirishi mumkin! Shunday qilib, Yerdagi deyarli barcha hayot ta'sir qiladi.

Shunday qilib, ozonning emirilishi unchalik katta muammo bo'lmaydi. Bu muammoga aylanganda, Yerdagi hayvonlar va o'simliklarning aksariyati allaqachon o'lgan bo'lar edi.

Bu ushbu bobning boshida tasvirlangan dahshatli tush stsenariysi. Biroq, vahima boshlashdan oldin, esda tuting: Eta Karinaning mumkin bo'lgan gamma-nurlari portlashi, albatta, bizning yo'nalishimizga yo'naltirilmaydi. Ammo yakunlashdan oldin, men eslashimiz kerak bo'lgan gamma-nurlari portlashining yana bir avlodi borligini aytaman. U WR 104 deb ataladi va tasodifan bizdan Eta bilan bir xil masofada joylashgan. WR 104 - bu ikkilik tizim bo'lib, uning yulduzlaridan biri umrining oxiriga yaqinlashayotgan shishgan massiv hayvondir. U portlashi, gamma-nurining portlashi va u ko'proq yoki kamroq bizga qaratilgan bo'lishi mumkin, ammo bu ikkala taxmin ham noto'g'ri. Katta ehtimol bilan, bu yirtqich hayvon ham bizga tahdid solmaydi, lekin buni eslatib o'tish kerak.