Взрыв сверхновой временно отключил озоновый щит Земли

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, рассказывается об удивительном открытии, связанном с влиянием далеких космических взрывов на атмосферу Земли. 9 октября 2022 года космические телескопы зафиксировали поток гамма-лучей, идущий в сторону нашей планеты. Это был признак того, что на расстоянии в 1,9 миллиарда световых лет от нас произошел взрыв сверхновой. Такие явления называются гамма-всплесками, и астрономы, изучающие их, заявили, что этот взрыв был самым сильным в истории.


Научная команда выяснила, что взрыв сверхновой привел к заметным изменениям в количестве ионизированных частиц в верхних слоях атмосферы Земли, в том числе в молекулах озона, которые защищают нас от опасного солнечного излучения.


— астроном Пьетро Убертини из Национального института астрофизики в Риме, который участвовал в обнаружении этого атмосферного эффекта.

Большая часть озона в атмосфере находится в тонком слое стратосферы, на высоте от 16 до 40 километров над поверхностью Земли. Именно в этом регионе исследователи нашли озоновую дыру над Антарктидой, вызванную в основном использованием хлорфторуглеродов химических веществ, которые раньше применялись в аэрозолях и пенопласте. Озоновый слой поглощает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое может вызывать солнечные ожоги, рак кожи и повреждение урожая.

Моделирование показало, что гамма-всплеск в нашей Галактике может разрушить озоновый слой в стратосфере на долгие годы, что приведет к массовому вымиранию.

Озон также присутствует в более низких концентрациях в ионосфере части атмосферы на высоте от 60 до 500 километров. На этой высоте он оказывает некоторую защиту, но гораздо слабее, чем на более низких высотах.

Для изучения последствий прошлогоднего гамма-всплеска на Земле, доктор Убертини и его коллеги искали изменения в ионосфере с помощью данных Китайского сейсмо-электромагнитного спутника, космического аппарата, предназначенного для изучения изменений в атмосфере во время землетрясений.

Они обнаружили резкий скачок электрического поля в верхней части ионосферы, который был связан с гамма-всплеском, зарегистрированным Европейским космическим агентством, которое запустило миссию гамма-астрофизики в 2002 году для изучения излучения далеких космических объектов.

Исследователи обнаружили, что электрическое поле увеличилось в 60 раз, когда гамма-лучи ионизировали (выбивая электроны) молекулы озона и азота в верхней части атмосферы. После ионизации молекулы не способны поглощать ультрафиолетовое излучение, что временно увеличивает количество разрушительных солнечных лучей, достигающих Земли.

Известно, что гамма-всплески ионизируют молекулы в нижней части ионосферы, примерно на высоте 350 километров над поверхностью Земли. Однако по словам физика Солнца Лоры Хейс из Европейского космического агентства, ученые впервые доказали, что подобные космические взрывы могут влиять на всю ионосферу.


— Лора Хейс.