Země prolétla zbytkem supernovy. Katastrofa se nekonala

Žijeme v klidné části galaxie. Život na Zemi není ohrožen extrémními jevy. V geologicky nedávné době ale explodovalo v blízkosti Slunečního systému hned několik supernov. Jejich stopy se na Zemi nachází dodnes.

Supernova

Zdaleka ne všechny hvězdy prožívají tak klidný a dlouhý život jako naše Slunce. Na ty, které nasbíraly daleko více hmoty, čeká bouřlivá, pestrá a krátká kariéra, zakončená efektní výbuchem. Spalují ve svém nitru nejen vodík a helium, později se přidávají jiné druhy fúze, při kterých vznikají uhlík, kyslík, křemík, hořčík a nakonec železo. Hvězda, která došla do fáze spalování železa, má před sebou už jen divokou budoucnost. Železo je totiž posledním chemickým prvkem, který při své syntéze uvolňuje energii. Na vznik všech dalších a těžších chemických elementů je nutno energii dodávat. Hvězda, která ztratila svůj dosavadní přísun energie z termojaderné fúze ve svém nitru, musí nutně zkolabovat a exploduje. Její hmota se doslova rozpráší do okolí. Výsledkem zániku takové mohutné hvězdy jsou takzvané planetární mlhoviny.

Na obrázku je Krabí mlhovina v souhvězdí Býka. Je pozůstatkem exploze hvězdy, kterou na Zemi pozorovali čínští hvězdáři už v roce 1054. Krabí mlhovina ve skutečnosti vznikla ještě o něco dříve, světlo z ní (a tedy i zpráva o explozi) k nám letí 6300 let. Útvar, který pozorujeme dnes, má velikost 11x7 světelných roků.

Supernovy jsou nepřehlédnutelnými událostmi, které intenzivně mění své okolí. Obohacují ho těžkými chemickými prvky. Zdá se, že náš Sluneční systém má opravdu štěstí – a není sousedem žádné kolabující hvězdy.

Přesto i na naší Zemi před nedávnem vědci objevili stopy po explozi supernovy. Nejspíše se neudála v naší bezprostřední blízkosti, Sluneční soustavay jen prolétala mračnem chemických prvků, které dávná supernova vyvrhla do vesmíru.

Vesmírné cesty zbytků supernov

Částečky, které původně vznikly ve velice hmotné hvězdě, se do vzdálenějšího okolí mohou dostat díky rozpínání planetární mlhoviny. Mohou ale urazit značnou vzdálenost a objevit se například i v úplně jiném ramenu spirální galaxie, než v jakém vznikly.

Umožňuje jim to vysoká rychlost, kterou jim udělila exploze supernovy. Může se stát, že jsou doslova vystřeleny mimo oblast spirálního disku galaxie. Když si je gravitace galaxie přitahne zpět, mohou se objevit i ve značné vzdálenosti od původního výbuchu.  Galaxie totiž rotuje, takže se mezitím pootočila o určitý úhel.

Sluneční soustava před 2,7 milióny let prolétala zbytky exploze supernovy

A nejen to. Podařilo se dokonce zrekonstruovat průběh setkání se zbytkem kdysi velice hmotné hvězdy.

Exploze se pravděpodobně udály ve shluku hvězd, který nás před 2,3 milióny let míjel ve vzdálenosti 300 světelných roků. Právě v něm v průběhu minulých 10 - 15 miliónů let explodovalo 15 – 20 supernov. Následkem těchto explozí je mimo jiné existence tzv. „lokální bubliny“, ve které se nachází i Sluneční soustava. Jedná se o místní anomálii, která je naplněná velice horkým plynem, uvolňujícím měkké rentgenové záření. Bublina je velká zhruba 600x600x1200 světelných roků. Panuje v ní teplota mezi 100 000 a několika milióny stupni Celsia. Výše zmíněné rentgenové záření, které se zde uvolňuje, není pro život na Zemi nebezpečné. Absorbuje ho už vrchní část pozemské atmosféry.

Zbytky supernovy měly na Zemi vliv jeden milión let. Po tuto dobu se usazovalo v oceánech železo, vzniklé v daleké supernově, zjistili vědci při analýze vzorků z mořského dna.

Mořské sedimenty a manganové konkrece obsahují určitý izotop železa, který se na Zemi jinak nevyskytuje (Fe-60). Do sedimentů na dně oceánů se dostával díky odumřelým mikroorganismům, které využívají železo k tvorbě magnetitových mikrokrystalů. Slouží jim k orientaci v magnetickém poli Země. Po zániku se takové mikroorganismy mění na mikrofosilie, které nacházíme právě v sedimentech na dně oceánů. V době, kdy Země prolétala zbytky dávné supernovy, se do naší atmosféry dostával vesmírný izotop železa-60. Bakterie ho zabudovaly do svých struktur a následně nám předaly informaci o jeho výskytu v dobře vrstvených sedimentech.

Fe-60 se začíná v sedimentech objevovat před 2,7 milióny let. Jeho koncentrace je nejvyšší ve vrstvách, které odpovídají stáří 2,2 miliónu let. V usazeninách mladších 1,5 miliónu let se už nevyskytuje.

Železo-60 bylo nalezeno také na Měsíci

Nález vesmírného železa potvrdily také vzorky horniny, které kdysi dovezli astronauti z Měsíce. U měsíční horniny neprobíhá sedimentace, proto se nedá železo, které v ní bylo nalezeno, přisoudit určitému období. Radioaktivní izotop Fe-60 může na Měsíci vznikat také působením kosmického záření. Takto vzniklé železo-60 ale tvoří jen nepatrný zlomek celkově nalezené koncentrace. Vše nasvědčuje tomu, že jsou oba nálezy, jak pozemský tak měsíční, následky stejného jevu – supernovy, která explodovala v nedaleké části naší galaxie.