Imaginez lire à la lumière d'une étoile éclatée, plus lumineux qu'une pleine lune - ça peut être amusant d'y penser, mais cette scène est le prélude d'un désastre où le rayonnement dévaste la vie telle que nous la connaissons. Les rayons cosmiques tueurs des supernovae voisines pourraient être à l'origine d'au moins un événement d'extinction de masse, les chercheurs ont dit, et trouver certains isotopes radioactifs dans les archives rocheuses de la Terre pourrait confirmer ce scénario.

Une nouvelle étude menée par l'Université de l'Illinois, Brian Fields, professeur d'astronomie et de physique à Urbana-Champaign, explore la possibilité que des événements astronomiques aient été responsables d'un événement d'extinction il y a 359 millions d'années, à la limite entre le Dévonien et le Carbonifère.

L'article est publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

L'équipe s'est concentrée sur la limite Dévonien-Carbonifère, car ces roches contiennent des centaines de milliers de générations de spores végétales qui semblent avoir été brûlées par le soleil par la lumière ultraviolette, preuve d'un événement d'appauvrissement de la couche d'ozone de longue durée.

"Les catastrophes terrestres telles que le volcanisme à grande échelle et le réchauffement climatique peuvent détruire la couche d'ozone, trop, mais les preuves de ceux-ci ne sont pas concluantes pour l'intervalle de temps en question, " Fields a dit. " Au lieu de cela, nous proposons qu'une ou plusieurs explosions de supernova, à environ 65 années-lumière de la Terre, aurait pu être responsable de la perte prolongée d'ozone."

"Pour mettre cela en perspective, l'une des menaces de supernova les plus proches aujourd'hui vient de l'étoile Bételgeuse, qui se trouve à plus de 600 années-lumière et bien au-delà de la distance de destruction de 25 années-lumière, ", a déclaré Adrienne Ertel, étudiante diplômée et co-auteure de l'étude.

L'équipe a exploré d'autres causes astrophysiques de l'appauvrissement de la couche d'ozone, comme les impacts de météorites, éruptions solaires et sursauts gamma. "Mais ces événements se terminent rapidement et il est peu probable qu'ils provoquent l'appauvrissement durable de la couche d'ozone qui s'est produit à la fin de la période dévonienne, ", a déclaré Jesse Miller, étudiant diplômé et co-auteur de l'étude.

Une supernova, d'autre part, délivre un coup de poing un-deux, les chercheurs ont dit. L'explosion baigne immédiatement la Terre d'UV nocifs, Rayons X et rayons gamma. Plus tard, l'explosion de débris de supernova frappe le système solaire, soumettre la planète à une irradiation à longue durée de vie des rayons cosmiques accélérés par la supernova. Les dommages causés à la Terre et à sa couche d'ozone peuvent durer jusqu'à 100, 000 ans.

Cependant, des preuves fossiles indiquent un 300, Déclin de 000 ans de la biodiversité menant à l'extinction massive du Dévonien-Carbonifère, suggérant la possibilité de catastrophes multiples, peut-être même plusieurs explosions de supernovae. "C'est tout à fait possible, " Miller a dit. " Les étoiles massives se produisent généralement dans des amas avec d'autres étoiles massives, et d'autres supernovae sont susceptibles de se produire peu de temps après la première explosion."

L'équipe a déclaré que la clé pour prouver qu'une supernova s'est produite serait de trouver les isotopes radioactifs plutonium-244 et samarium-146 dans les roches et les fossiles déposés au moment de l'extinction. "Aucun de ces isotopes n'est présent naturellement sur Terre aujourd'hui, et la seule façon pour eux d'arriver ici est via des explosions cosmiques, ", a déclaré l'étudiant de premier cycle et co-auteur Zhenghai Liu.

Les espèces radioactives nées dans la supernova sont comme des bananes vertes, dit Champs. "Quand vous voyez des bananes vertes dans l'Illinois, tu sais qu'ils sont frais, et vous savez qu'ils n'ont pas poussé ici. Comme les bananes, Pu-244 et Sm-146 se désintègrent avec le temps. Donc, si nous trouvons ces radio-isotopes sur Terre aujourd'hui, nous savons qu'elles sont fraîches et non d'ici - les bananes vertes du monde des isotopes - et donc les canons fumants d'une supernova voisine. »

Les chercheurs doivent encore rechercher Pu-244 ou Sm-146 dans les roches de la limite Dévonien-Carbonifère. L'équipe de Fields a déclaré que son étude visait à définir les modèles de preuves dans les archives géologiques qui indiqueraient des explosions de supernova.

"Le message primordial de notre étude est que la vie sur Terre n'existe pas de manière isolée, " a dit Fields. " Nous sommes les citoyens d'un cosmos plus vaste, et le cosmos intervient dans nos vies - souvent imperceptiblement, mais parfois férocement."