Yakınlardaki bir Süpernova Dünya'daki yaşam çeşitliliğini arttırmış olabilir!

Dünya üzerindeki yaşam, hem karasal hem de kozmik kökenli radyasyon tarafından devamlı iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmasıyla sürekli evrimleşiyor.

Evan Gough
Çeviri: Beyza Kaplan

Devasa bir yıldız süpernova olarak patladığında olağanüstü derecede enerji yaymakla birlikte patlama sonucu uzaya yayılmış olan demir gibi ağır metallerin oluşumundan da sorumludur.
Dünya’da, bilim insanlarının incelediği biri yaklaşık iki-üç milyon diğeri ise yaklaşık beş-altı milyon yıl öncesine kadar uzanan deniz tabanı tortularında bulunan Fe60 adlı demir izotopunun iki birikimi bulunmaktadır.
Demir elementini oluşturan patlamalar aynı zamanda Dünya’yı komik radyasyonla kaplıyor. Astrophysical Journel Letters’da yayımlanan yeni bir araştırmada bilim insanları bu patlamalardaki enerjilerden ne kadarının Dünya’ya ulaştığını ve bu radyasyonun Dünya üzerindeki yaşamı nasıl etkilediğini incelediler.
Başyazarı Caitlyn Nojiri olan bu çalışmanın adı ise “Baloncuğun İçinde Yaşam: Yakınlardaki bir süpernova kozmik-ışın spektrumunda Dünya üzerindeki yaşama nasıl kalıcı ve geçici izler bıraktı?”.
Bu çalışmanın yazarları, “Dünya üzerindeki yaşam, hem karasal hem de kozmik kökenli radyasyon tarafından devamlı iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmasıyla sürekli evrimleşiyor. Kozmik radyasyonun aksine karasal radyasyon milyarlarca yıl içinde yavaş yavaş azalıyor. Dünya’nın maruz kaldığı kozmik radyasyon miktarı Güneş Sistemimiz hareket ettikçe değişiyor. Yakınlardaki süpernova (SN)’nın aktiviteleri Dünya’nın yüzeyindeki radyasyonu birkaç kat arttırma potansiyelini taşıyor ve bunun Dünya’daki yaşama büyük bir etkisi olması bekleniyor.” şeklinde yazdı.
Çalışmanın yazarları iki milyon yıllık bir radyosyon birikiminin doğrudan bir süpernova patlamasından oluştuğunu ve daha eski bir birikimin ise Dünya, bir baloncuğun içinden geçerken oluştuğunu açıkladılar.
Çalışmanın başlığındaki baloncuk, OB yıldızları adı verilen bir yıldız türünden geliyor. OB yıldızları genellikle gruplar halinde oluşan büyük, sıcak ve kısa süre yaşayan yıldızlardır. Bu yıldızlar, dışarıya doğru güçlü rüzgarlar yayarak yıldızlar arası bir ortamda sıcak gaz “baloncukları” oluşturuyor. Güneş Sistemimiz de Yerel Baloncuk adı verilen bin ışık yılı genişliğinde ve birkaç milyon yıl önce oluşmuş bu baloncuğun içinde bulunuyor.
Dünya, Yerel Baloncuğa yaklaşık beş veya altı milyon yıl önce girdi, bu da daha eski olan Fe60 birikimini açıklıyor. Yazarlara göre daha yeni olan iki veya üç milyon yıllık Fe60 birikimi doğrudan bir süpernova tarafından oluştu.
Yazarlar, “Yaklaşık 2-3 milyon yıl önce Fe60 birikimi zirve yapmış gibi gözüküyor. Bunun Scorpius Centaurus’taki Üst Centaurus Lupus (~140 pc) veya Tucana Horologium (~70 pc) birliğinde meydana gelen bir süpernova patlamasından kaynaklanmış olması muhtemeldir. Fe60’in yaklaşık 5-6 milyon yıl önce yaptığı birikim ise muhtemelen Güneş Sistemi’nin baloncuğa girmesiyle bağlantılı” diye yazıyorlar.
Yerel Baloncuk (LB) sakin bir yer değil. Yazarlar, Yerel Baloncuğun on beş süpernova patlamasının sonucunda on beş milyon yılda oluştuğunu söylüyorlar. “Yerel baloncuğun yapısından bildiğimiz kadarıyla son altı milyon yılda en az dokuz tane süpernova patlaması gerçekleşti.”
Araştırmacılar, Yerel Baloncuk’daki farklı süpernovaların radyasyon miktarını hesapladılar ve bu dozlardaki radyasyonların biyolojik etkilerinin ne olacağının net bir şekilde anlamanın zor olduğunu ancak bazı olasılıklar üzerine tartıştıklarını belirttiler.
Radyasyonun dozu DNA’da çift sarmal kırılmalarına neden olacak kadar güçlü olabilir ve bu ciddi hasar, kromozomsal değişimlere hatta hücre ölümüne yol açabilir. Ayrıca Dünya üzerindeki yaşamın etkilenmesi açısından başka etkenlere de sahip. Araştırmacılar “DNA’daki çift sarmal kırılmaları mutasyonlara ve türlerin çeşitliliğinde sıçramaya neden olabilir. Bir araştırma, Tanganyika Gölü’ndeki virüslerin çeşitlenme oranının 2-3 milyon yıl önce hız kazandığını gösterdi. Bu, süpernova patlamalarının sonucunda oluşan radyasyonla bağlantılı olabilir mi? Bu dönemde gerçekleşmiş olduğunu öngördüğümüz kozmik radyasyon dozundaki artışın nedeninin süpernova patlamalarının olup olmadığını daha iyi anlamak harika olurdu.” şeklinde açıkladılar.
Süpernova radyasyonu bir türün yok olmasına sebep olabilecek kadar güçlü değildi fakat daha fazla tür çeşitliliğine yol açabilecek mutasyonları tetikleyecek kadar güçlü olabilir. Radyasyon, olaylar geliştikçe ve Dünya galakside hareket ettikçe yükselip alçalan, çevrenin daimi bir parçası. Radyasyon, bir şekilde gezegenimizdeki yaşam çeşitliliğini oluşturan denklemin bir parçası olmalı.
Yazarlar, sonuç bölümünde “Bu nedenle, Dünya’daki yaşamın evrimi değerlendirildiğinde kozmik radyasyon önemli bir çevresel etken ve buradaki temel soru ise türlerin evrimi göz önüne alındığında radyasyonun olumlu veya zararlı olma eşiğinin ne olduğuyla ilgili.” şeklinde yazdılar.
Ne yazık ki bu radyasyonun biyolojiyi nasıl etkilediğini, hangi eşiklerin bulunduğunu ve zaman içinde bu eşiklerin nasıl değişebileceğini net bir şekilde kavrayamıyoruz.
Çalışmanın yazarları “Kesin eşik değerleri sadece kozmik radyasyonun biyolojik etkilerinin özellikle de yer seviyesinde baskın olan müonların net bir şekilde anlaşılmasıyla belirlenebilir ki bu konu hala son derece çalışılmamış kalıyor.” şeklinde belirttiler.
Bu çalışma, günlük yaşamımızda görmesek ya da farkında olmasak da uzayın, Dünya’daki yaşama güçlü bir kuvvet uyguladığını ve Süpernova radyasyonunun Dünya’nın kritik zamanlarında mutasyon oranlarını etkilediğini ve evrimin şekillenmesine yardımcı olduğunu gösteriyor.
Süpernova patlamaları olmasaydı Dünya üzerindeki yaşam çok daha farklı olabilirdi. Bizim Dünya’da yaşamamız için birçok şeyin doğru gitmesi gerekiyordu. Belki de uzak geçmişte süpernova patlamaları bize kadar uzanan evrimsel zincirde etkili olmuştur.