臺北市立天文科學教育館

超新星爆炸不僅是釋放大量能量，它還會為宇宙注入重元素，甚至可能對地球上的生命產生深遠影響。科學家在地球海底沉積物中發現了鐵同位素⁶⁰Fe的兩次聚積，一次是在約200萬至300萬年前，另一次則是在約500萬至600萬年前。這兩次鐵的聚積都與超新星爆炸有關。

在一份提交給《天體物理學期刊快報》（The Astrophysical Journal Letters）審核的論文中，科學家研究了來自這些爆炸的能量到達地球的程度以及這些輻射影響地球生命的可能性。研究人員表示：「大約200萬到300萬年前的⁶⁰Fe峰值可能來自於天蠍─半人馬座星協（距離大約140秒差距）或杜鵑─時鐘座星協（距離大約70秒差距）中超新星爆炸的直接影響。而約500萬到600萬年前的⁶⁰Fe峰值則可能是因為太陽系進入氣泡時的聚積。」

研究顯示地球不僅直接受到超新星爆炸的輻射影響，還受到「本地泡」的影響。本地泡是過去由一群大質量、高溫且壽命短的OB星所創造的，它們釋放出的強風在星際介質中形成了氣泡，這個氣泡現在寬約1,000光年，而地球在五至六百萬年前進入了這個本地泡。本地泡並非一個寧靜的地方，需要多次超新星爆炸才能創造出這個氣泡。作者指出，在過去的1,500萬年中，共發生了15次超新星爆炸，至少有9次發生在過去600萬年間。

圖說：本地泡形成以及太陽系進入本地泡的過程。（來源：Catherine Zucker, Alyssa A. Goodman, Michael Foley, Douglas Finkbeiner ，1,000-Light-Year Wide Bubble Surrounding Earth is Source of All Nearby, Young Stars）

研究認為，這些來自超新星的宇宙輻射可能足以對地球生命產生影響，特別是DNA雙鏈斷裂可能導致基因突變，進而推動物種多樣化。約200萬到300萬年前的超新星輻射可能與非洲坦干伊喀湖的病毒多樣化加速有關，進一步表明宇宙輻射對生命演化的潛在影響。

儘管輻射並不足以導致大規模滅絕，但可能促進了生命的突變率上升，並對物種的演化和地球生命的多樣性產生了重大影響。然而，至今科學家對輻射的具體生物學效應還缺乏充分理解，尤其是來自宇宙射線的介子的影響仍未明確。

這項研究表明，宇宙環境在地球生命演化中發揮著重要作用，超新星爆炸也可能曾在遠古時期扮演了推動地球生命演化的角色。（編譯／王庭萱） 

來源：Phys.org