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Une supernova serait à l’origine d’une vaste extinction sur Terre il y a 2,6 millions d’années

Depuis de nombreuses années, les scientifiques étudient comment les supernovas pourraient affecter la vie sur Terre. Les supernovas sont des événements extrêmement puissants et, en fonction de leur proximité avec la Terre, ils pourraient avoir des conséquences allant du cataclysmique à l’inconnu. Mais maintenant, les scientifiques derrière un nouveau papier disent avoir des preuves spécifiques reliant une ou plusieurs supernova à un événement d’extinction il y a 2,6 millions d’années.

Il y a environ 2,6 millions d’années, une ou plusieurs supernovas ont explosé à environ 50 parsecs, soit environ 160 années-lumière de la Terre. Au même moment, il y avait aussi un événement d’extinction sur Terre appelé l’extinction de mégafaune marine du Pliocène. Jusqu’à un tiers des grandes espèces marines sur Terre ont été anéanties à l’époque, la plupart d’entre elles vivant dans des eaux côtières peu profondes.

«Cette fois, c’est différent. Nous avons des preuves d’événements à proximité à un moment précis. »- Dr Adrian Melott, Université du Kansas.

Le nouveau document établit un lien entre la supernova et l’extinction et suggère que les particules appelées muons sont les coupables. Les preuves ne se trouvent pas seulement dans les archives fossiles, mais dans une couche de fer radioactive déposée sur la Terre il y a environ 2,6 millions d’années, appelée Iron 60. Les preuves sont également visibles dans l’espace, sous la forme d’une bulle en expansion créée par une ou plusieurs supernovas.

Le document a été rédigé par Adrian Melott, auteur émérite de physique et d’astronomie à l’Université du Kansas et coauteur de l’Université fédérale de São Carlos, au Brésil. Melott a déclaré dans un communiqué de presse qu’il étudie depuis 15 ans les effets que les supernovas pourraient avoir sur la Terre. Mais cet article est beaucoup plus spécifique et lie l’extinction du Pliocène à des supernovas spécifiques. «Cette fois, c’est différent. Nous avons des preuves d’événements à proximité à un moment précis », a déclaré Melott. « Nous savons à quelle distance ils se trouvaient, nous pouvons donc calculer comment cela aurait affecté la Terre et le comparer à ce que nous savons de ce qui s’est passé à ce moment-là – c’est beaucoup plus spécifique. »

Alors qu’est-ce que ces détails nous disent?

Tout d’abord, parlons plus précisément du fer 60. Le fer 60 est un isotope de l’élément fer. Un isotope est simplement un atome avec un nombre différent de neutrons dans son noyau. Tout le fer a le même nombre de protons (26) et un nombre égal d’électrons (26 également), mais son nombre de neutrons peut varier. La majeure partie du fer dans l’univers, y compris ici sur Terre, est du fer 56. Le fer 56 a un noyau stable de 26 protons et 30 neutrons. Le fer 56 est stable, ce qui signifie qu’il n’est pas radioactif et qu’il ne se désintègre pas.

Mais ici sur Terre, il y a aussi du fer 60, avec un noyau instable contenant 26 protons et 34 neutrons. Il est radioactif et se décompose pour devenir finalement du nickel. Il existe des résidus de fer 60 à différents moments de l’enregistrement géologique, avec une forte hausse il y a environ 2,6 millions d’années. Mais voici la chose: tout le fer 60 qui faisait partie de la Terre lors de sa formation se serait depuis longtemps transformé en nickel. Il n’en resterait aucune trace.

«Dès le milieu des années 90, les gens disaient: ‘Hé, cherche du fer 60. C’est un témoin, car il n’y a pas d’autre moyen pour cela d’arriver sur Terre que par une supernova. ‘”- Adrian Melott, Université du Kansas.

Donc, s’il y a une pointe de fer 60 milliards il y a 2,6 millions d’années, elle devait venir de quelque part. Et cela quelque part ne pourrait être que de l’espace. Et comme les supernovas sont la seule chose qui puisse créer du fer 60 et le diffuser dans l’espace, il faut que ce soit à partir d’une supernova.

Mais le fer 60 n’a pas tué les grands animaux marins. Bien sûr, c’est radioactif, mais ce n’est pas le coupable à l’origine de l’extinction. C’est juste la preuve d’une supernova en même temps que l’extinction.

Il existe un autre élément de preuve à l’appui de la théorie de la «mort par supernova»: une bulle géante dans l’espace.

La caractéristique s’appelle la bulle locale, une cavité creusée dans le milieu interstellaire. Le milieu interstellaire est la matière et le rayonnement qui existent dans l’espace entre les systèmes d’étoiles, au sein d’une galaxie. Il s’agit essentiellement de gaz, de poussière et de rayons cosmiques, qui remplissent l’espace entre les systèmes solaires.

La bulle locale est une forme qui a été creusée dans le milieu interstellaire par une ou plusieurs supernovas. Notre système solaire est à l’intérieur, de même que des stars comme Antares et Beta Canis Majoris.

Aucun autre événement qui aurait pu vider la bulle locale. Lorsqu’une supernova explose, l’onde de choc dégage le gaz et la poussière de sa région, créant une bulle. La bulle n’est pas complètement vide, il y a du gaz très chaud et de très faible densité. Mais la plupart des nuages ​​de gaz ont disparu.

«Nous avons la bulle locale dans le milieu interstellaire», a déclaré Melott. «Nous sommes juste sur son bord. C’est une région géante d’environ 300 années-lumière. Il s’agit essentiellement de gaz très chaud et de très faible densité – presque tous les nuages ​​de gaz ont été balayés. La meilleure façon de fabriquer une bulle de ce genre consiste à lui confier de plus en plus de supernovas, ce qui semble correspondre parfaitement à l’idée d’une chaîne. ”

Ainsi, si les preuves, tant la bulle locale que le fer 60, corroborent l’apparition de plusieurs supernovas causant l’extinction de la mégafaune marine du Pliocène, quel était exactement le mécanisme de cette extinction? Iron 60 ne peut pas le faire, pas plus qu’une bulle dans l’espace. Alors, qu’est-ce-qu’il s’est passé?

Melott et son équipe disent que tout se résume à des particules sous-atomiques appelées muons.

« La meilleure description d’un muon serait un électron très lourd, mais un muon est deux fois plus massive qu’un électron. » – Adrian Melott, auteur principal, University of Kanasas.

Lorsque la supernova a répandu du fer 60 sur Terre, ce n’était pas la seule chose qui tombait de l’espace. Il y avait aussi des muons. Les muons peuvent le mieux être décrits comme des «électrons lourds» selon Melott. Et bien que nous recevions constamment des muons de l’espace, la plupart d’entre eux nous traversent de manière inoffensive, seul l’intrus interagissant avec nous constituant une partie du rayonnement que nous bombardons sans cesse.

« La meilleure description d’un muon serait un électron très lourd – mais un muon est deux cent fois plus massif qu’un électron », a déclaré Melott. «Ils sont très pénétrants. Même normalement, il y en a beaucoup qui nous traversent. Ils passent presque tous inoffensifs, mais environ un cinquième de notre dose de rayonnement provient des muons. »

Mais cela a changé lorsque la supernova a explosé. Il y aurait eu des centaines de fois plus de muons que le nombre normal de fond. Et pour les plus gros animaux avec de plus grandes surfaces, cela signifie une exposition beaucoup plus grande aux radiations.

«Mais lorsque cette vague de rayons cosmiques frappe, multipliez ces muons par quelques centaines», a déclaré Melott. «Seule une petite partie d’entre eux interagira de quelque manière que ce soit, mais lorsque leur nombre est si grand et leur énergie si élevée, les mutations et les cancers augmentent – ce sont les principaux effets biologiques. Nous avons estimé que le taux de cancer augmenterait d’environ 50% pour un être de la taille d’un être humain – et plus vous êtes gros, plus c’est pire. Pour un éléphant ou une baleine, la dose de rayonnement augmente considérablement.  »

Ainsi, les supernovas lointaines ont provoqué une forte augmentation du nombre de muons frappant la Terre, augmentant l’incidence du cancer, en particulier chez les grands animaux marins. Et si un animal vit dans les profondeurs de l’océan, plus il sera protégé, l’extinction des grands animaux marins dans les eaux côtières moins profondes était un sous-produit.

Un animal marin particulièrement grand – et infâme – s’est éteint lors de l’extinction de la mégafaune marine du Pliocène: le Megalodon, l’un des plus grands et des plus puissants prédateurs de la planète.

 

Le mégalodon était un ancien requin de la taille d’un autobus scolaire éteint il y a 2,6 millions d’années. «L’une des extinctions qui s’est produite il y a 2,6 millions d’années était Megalodon», a déclaré Melott. «Imaginez le requin blanc dans« Jaws», ce qui était énorme – et c’est Megalodon, mais il avait à peu près la taille d’un autobus scolaire. Ils ont juste disparu à cette époque. Nous pouvons donc supposer que cela pourrait avoir un lien avec les muons. Fondamentalement, plus la créature est grosse, plus l’augmentation du rayonnement aurait été importante. »

Comme Melott le reconnaît, il y a des spéculations en cours ici. Il peut y avoir d’autres raisons à son extinction, notamment le refroidissement des océans à la suite d’un âge de glace. Le niveau de la mer se serait également abaissé au cours d’une période glaciaire, ce qui aurait entraîné la perte de bonnes zones de repos pour l’espèce.

Le Megalodon n’était pas la seule espèce à avoir disparu au cours de cette période. Dans un article de 2017 , les chercheurs ont documenté l’extinction d’autres mégafaunes marines, notamment des mammifères, des oiseaux de mer et des tortues. Mais une ou plusieurs supernovas auraient-elles pu causer tout cela?

La Terre était alors dans une période de variabilité climatique, il est donc difficile de comprendre les effets individuels que la supernova et le changement climatique auraient eu sur l’extinction. Et une autre étude a suggéré un lien supernova différent à l’extinction Pliocène-Pléistocène.

Dans une étude de 2002 , les chercheurs ont examiné la bulle locale et le fer 60 de la Terre et ont conclu que les deux facteurs avaient contribué à l’extinction. Mais ils ont posé un mécanisme différent. Ils ont dit que la supernova avait provoqué une poussée de rayons ultraviolets sur la Terre, tuant de petites créatures à la base de la chaîne alimentaire, ce qui avait entraîné la disparition d’une grande mégafaune marine.

Pour Melott et son équipe, la théorie des muons de supernova en fait partie. Un chercheur de l’Université du Kansas a déclaré que la preuve d’une supernova, ou d’une série d’entre elles, constituait « un autre casse-tête » pour clarifier les raisons possibles de l’extinction des frontières pliocènes-pléistocènes.

« Il n’y a pas eu vraiment de bonne explication à l’extinction de la mégafaune marine », a déclaré Melott. «Cela pourrait être un. Il s’agit de ce changement de paradigme – nous savons que quelque chose s’est passé et quand cela s’est produit, nous pouvons donc, pour la première fois, vraiment creuser et rechercher les choses de manière définitive. Nous pouvons maintenant avoir une idée précise des effets des radiations d’une manière qui n’était pas possible auparavant. »

source : https://www.universetoday.com/

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