Süpernovalar Dünya’yı Etkiledi mi?


Raşit Gürdilek

Kanıtları bulunan patlamalar, atmosferi ve canlı yaşamı etkilemiş olabilir

Çeşitli ülkelerden bilimcilerin okyanus tabanlarında yaşları 11 milyon yıl öncesine kadar giden  tortullardaki kimyasal izotoplar üzerinde yaptıkları çalışmalar, Dünyamızın milyonlarca yıl önce görece yakınlarda meydana gelen bir dizi süpernova patlamasından etkilenmiş olabileceğini ortaya koydu.

ABD, Almanya, Avustralya, Avusturya, İsrail ve Japonya’daki üniversitelerden bilimcilerce Büyük Okyanus, Atlas Okyanusu ve Hint Okyanusu’ndan alınan tortul örneklerine dayanan ve Nature dergisinde yayımlanan iki çalışmanın bulgularına göre Dünya, 325 ışıkyılı uzaklıkta biri 3,2 ile 1,7 milyon yıl arasında peş peşe meydana gelmiş bir seri, öteki de yaklaşık 8 milyon yıl önce meydana gelmiş bir süpernova patlamasından kaynaklanan kozmik ışınların bombardımanına maruz kalmış. Kozmik ışınlar, genelde süpernova patlamalarından kaynaklanan yüksek enerjili protonlar ile ağır elementlerin çekirdeklerinden oluşuyor.

Felaket teğet geçmiş

Bir süpernovanın Dünya’ya 30 ışıkyılından daha yakın bir mesafede meydana gelmesiyle saçılacak kozmik ışınların, gezegenimizde yaşamı yok edeceği düşünülüyor. Yeni çalışmalarda sözü edilen süpernovalar bu eşiğin toplu yok oluşlara neden olamayacak kadar ötesinde meydana gelmiş olsalar da yine de Dünya’da başka etkilere yol açabilecek kadar yakınlar.

Araştırmacıların dikkat çektikleri bir nokta, patlamalardan daha yeni olanların, Dünya’nın jeolojik tarihinde Pliyosen çağından Pleistosen çağına geçişi tetikleyen soğuma olgusuna tesadüf etmesi. Bu da kozmik ışınların bulut örtüsü üzerinde etki yapmış olabileceğini akla getiriyor. Kansas Üniversitesi’nden fizik ve astronomi profesörü Adrian Melott’a göre bunlar, insan evrimini etkilemiş olabilir.

Araştırmacılar daha önce meydana gelen patlamanınsa (8 milyonyıl önce), Geç Miyosen çağında tüm dünyada hayvan türlerinde meydana gelen değişimlere tesadüf ettiğine vurgu yapıyorlar.

Hamurun malzeme listesi

Süpernovalar, Güneş’ten en az sekiz kat daha büyük kütleli yıldızların yakıtlarını milyon yıllarla ölçülen kısa sürelerde tüketmeleri sonucu meydana gelen devasa patlamalar. Bu yıldızların merkezlerindeki  hidrojen çekirdeklerini muazzam basınç ve sıcaklık altında kaynaştırarak gitgide daha ağır elementlere dönüştürdükleri füzyon tepkimeleri sonucu merkez demirle dolunca tepkimeler duruyor ve artık dış katmanların baskısını dengeleyecek enerjiyi üretemeyen merkez aniden çökerek bir karadeliğe dönüşüyor. Çöküşün tetiklediği bir şok dalgası da dış katmanları parçalayarak uzaya savuruyor. Çöküş sırasında merkezden fışkıran yoğun nötron akısı uzaya savrulmakta olan katmanlarda demirden de ağır elementlerin sentezlenmesine yol açıyor. Uzaya saçılan bu elementler yıldızlararası dev toz ve gaz bulutlarını “zenginleştirerek” yeni kuşak yıldızların “hamuruna karışıyor”. Güneşimiz de daha önce patlayan yıldızların saçtıkları ağır elementleri hamurunda taşıyan ikinci kuşak bir yıldız.

Süpernova sürecinde oluşan ağır çekirdeklerden biri de, 30 nötron ve 26 protondan oluşan bildiğimiz kararlı demirden (56Fe) dört fazla nötron içeren kararsız (radyoaktif) demir-60  (60Fe) izotopu. Dünya’nın yukarıda sözü edilen süpernova patlamalarından etkilendiğinin kanıtı da, araştırmacıların okyanus tabanlarından topladıkları örneklerde rastladıkları bu izotop. Radyoaktif demir-60 izotopunun ortalama yarılanma ömrü, 2,6 milyon yıl. Yani bir örnekte bulunan demir-60 atomlarının sayısı, 2,6 milyon yıl sonra bozunma (daha hafif kararlı elementlere dönüşme) sonucu yarıya iniyor ve bu süreç tekrarlayarak devam ediyor. Dolayısıyla, Güneş Sistemi’nin yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluşması sırasında yıldızımız ve gezegenlerinin orijinal hamurundaki demir-60 izotopunun şimdiye kadar çoktan ortadan kalkmış olması gerekiyor.

O halde, araştırmacıların topladıkları örneklerde bulunan ve oranı normal demirin katrilyonda biri kadar olan demir-60, daha yeni süpernova patlamalarının ürünü olmalı.

Kozmik CSI

Nitekim, televizyon kanallarının popüler CSI (Crime Scene Investigation – Suç Yeri İncelemesi) dizilerindeki gibi kanıtları son derece duyarlı ekipman ve yöntemlerle inceleyen araştırmacılar, başka radyoaktif izotoplar olan berilyum-10 ve alüminyum-26’nın bozunma kronolojilerinden, demir-60 izotoplarını içeren okyanus dibi tortulların yaşlarını belirlemişler. Bulgular, Dünya’ya kozmik ışın akılarıyla gelen ağır demir izotoplarının iki ayrı dönemde, günümüzden 3,2 ile 1,7 milyon yıl arasında ve daha önce de yaklaşık 8 milyon yıl önce ulaştığını gösteriyor.

Araştırmacılara göre ağır demir izotoplarının olası kaynağı, Dünya’dan 325 ışıkyılı uzaklıkta meydana gelmiş iki süpernova patlaması. Patlamaların, o zamandan bu yana Dünya’dan daha da uzaklaşmış olan bir yıldız kümesi. Kümede büyük kütleli yıldızların kalmamış olması, bunların şimdiye kadar süpernova patlamalarıyla yok olup enkazlarını uzaya saçtıklarının göstergesi.

KAYNAKLAR

  • 1. “Proof that ancient supernovae zapped Earth sparks hunt for after effects”, University of Kansas, 6 Nisan 2016
  • 2. “Supernovae showered Earth with radioactive debris”, Australian National University, 6 Nisan 2016