როდის გადალახავს დედამიწას გამა-სხივების აფეთქება და რატომ მოკვდება ყველა ცოცხალი არსება

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

როგორც პლეიტი წერს Death From Above-ში, გამა სხივების აფეთქება ყველაზე ნათელი მოვლენაა დიდი აფეთქების შემდეგ. არცერთი ასეთი აფეთქება არ მეორდება მეორეს, მაგრამ ისინი ყველა წარმოიქმნება გალაქტიკური მასშტაბის კატასტროფების გამო: როდესაც ძალიან დიდი ვარსკვლავები კვდებიან, წყვეტენ "წვას" და იშლება საკუთარი სიმძიმის გავლენის ქვეშ ან, სავარაუდოდ, ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახების გამო. (ობიექტები ქალაქის ზომით, მაგრამ მასით, როგორც ერთი ან ორი მზე).

ასეთ შემთხვევებში ენერგია გამოიყოფა არა თანაბრად ყველა მიმართულებით, არამედ მიმართული სხივებით. ეს მოვლენა იმდენად გრანდიოზულია, რომ ზოგჯერ შეუიარაღებელი თვალით ჩანს მილიარდობით (!) სინათლის წელი. რა მოხდება, თუ ასეთი სხივი დედამიწას მოხვდება?

დავუშვათ, რომ GRB მოხდა ძალიან ახლოს: 100 სინათლის წლის მანძილზე. ასეთ ახლო მანძილზეც კი, გამა-გამოსხივების ადიდებული სხივის დიამეტრი იქნება გიგანტური, 80 ტრილიონი კმ. ეს ნიშნავს, რომ მთელი დედამიწა, მთელი მზის სისტემა მას შთანთქავს, როგორც ცუნამის მიერ დატყვევებული ქვიშის რწყილი.

საბედნიეროდ, GRB-ები შედარებით ხანმოკლეა, ამიტომ სხივი ერთ წამიდან რამდენიმე წუთში დაგვატყდება. საშუალო აფეთქება გრძელდება დაახლოებით ათი წამი.

ეს არ არის გრძელი დედამიწის ბრუნვასთან შედარებით, ამიტომ სხივი მხოლოდ ერთ ნახევარსფეროს მოხვდება. მეორე ნახევარსფერო შედარებით უსაფრთხო იქნებოდა… სულ მცირე გარკვეული ხნით. ყველაზე საშინელი შედეგები იქნება გამა-სხივების აფეთქების პირდაპირ ქვემოთ (სადაც აფეთქება ხილული იქნება პირდაპირ თავზე, ზენიტში) და მინიმალური, სადაც აფეთქება ხილული იქნება ჰორიზონტზე. მაგრამ მაინც, როგორც დავინახავთ, დედამიწაზე არცერთი ადგილი არ იქნება სრულიად უსაფრთხო.

აღვირახსნილი ენერგია, რომელიც დედამიწაზე დაიყრება, უზარმაზარია. ეს უფრო მეტია ვიდრე ცივი ომის ყველაზე საშინელი კოშმარები: ეს ჰგავს ერთი მეგატონის ბირთვული ბომბის აფეთქებას პლანეტის ყოველ 2,5 კმ2-ზე გამა-გამოფრქვევის მხრიდან. ეს (ალბათ) არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ ოკეანეები ადუღდეს ან ატმოსფერო ჩამოგლიჯოს დედამიწაზე, მაგრამ განადგურება გაუგებარი იქნება.

გაითვალისწინეთ, ეს ყველაფერი არის ობიექტიდან, რომელიც მდებარეობს 900 ტრილიონი კმ მანძილზე.

ნებისმიერი, ვინც ცას უყურებს ცის დროს, შეიძლება დაბრმავდეს, თუმცა ხილულ დიაპაზონში სიკაშკაშის პიკს, ალბათ, მხოლოდ რამდენიმე წამის შემდეგ მიაღწევს - საკმარისია აკანკალება და გვერდის ავლა. არა რომ ეს დიდად დაეხმარა.

ვისაც იმ მომენტში ქუჩაში დაიჭერდნენ, დიდი პრობლემები შეექმნებოდათ. მაშინაც კი, თუ ისინი არ დაეწვათ სიცხეში - და ასეც იქნებოდნენ - ისინი მყისიერად მიიღებდნენ სასიკვდილო დამწვრობას ულტრაიისფერი გამოსხივების უზარმაზარი ნაკადისგან. ოზონის შრე ფაქტიურად მყისიერად განადგურდებოდა და ულტრაიისფერი გამოსხივება როგორც გამა-სხივების, ისე მზისგან თავისუფლად მიაღწევდა დედამიწის ზედაპირს, რაც მას, ისევე როგორც ოკეანეებს, უნაყოფო გახდის რამდენიმე მეტრის სიღრმეზე.

და ეს მხოლოდ ულტრაიისფერი გამოსხივებისა და სიცხისგან. სასტიკია გამა და რენტგენის სხივების ზემოქმედების ბევრად, ბევრად უარესი შედეგების ხსენებაც კი.

სამაგიეროდ, ცოტა გადავუხვიოთ. გამა-სხივების აფეთქება წარმოუდგენლად იშვიათია. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი, სავარაუდოდ, დღეში რამდენჯერმე ჩნდებიან სამყაროში, თავად სამყარო ძალიან დიდია. ამჟამად, ალბათობა იმისა, რომ ერთ-ერთი მათგანი ჩვენგან 100 სინათლის წლის მანძილზე მოხდება, ნულის ტოლია. იდეალური, აბსოლუტური ნული. ჩვენს მახლობლად არ არსებობს ვარსკვლავები, რომლებსაც, პრინციპში, შეეძლოთ გამა-სხივების აფეთქების გამომუშავება.უახლოესი სუპერნოვას კანდიდატი უფრო შორს არის და GRB-ები ბევრად უფრო იშვიათია ვიდრე სუპერნოვა.

Უკეთესად გრძნობა? Კარგი. ახლა ვცადოთ უფრო რეალისტური მიდგომა. რომელია გამა გამოსხივების წყაროების უახლოესი კანდიდატი?

სამხრეთ ნახევარსფეროს ცაზე შეუიარაღებელი თვალით შეუმჩნეველი ვარსკვლავია. მას უწოდებენ Eta Carinae, ან უბრალოდ Eta, ბუნდოვან ვარსკვლავს უფრო კაშკაშა ვარსკვლავების ბრბოში. თუმცა, მისი მკრთალი შუქი ატყუებს და მის რისხვას მალავს. ის რეალურად დაახლოებით 7500 სინათლის წლითაა დაშორებული - ფაქტობრივად, ყველაზე შორეული ვარსკვლავი, რომელიც შეუიარაღებელი თვალით ჩანს.

თავად ვარსკვლავი (სინამდვილეში, ეტა შეიძლება იყოს ორობითი სისტემა, ორი ვარსკვლავი, რომლებიც ერთმანეთის ირგვლივ ბრუნავს. ვარსკვლავის გარშემო არსებული მასალა იმდენად დიდ სიკაშკაშეს და ჩარევას იძლევა, რომ ასტრონომები ჯერ კიდევ არ არიან ასი პროცენტით დარწმუნებული) არის მონსტრი: მისი მასა შეიძლება იყოს 100. მზის მასაზე მეტი ან მეტი, და ის მზეზე 5 მილიონჯერ მეტ ენერგიას ასხივებს - ერთ წამში ის იმდენ სინათლეს ასხივებს, რამდენსაც მზე გამოსცემს ორ თვეში. დროდადრო ეტას სპაზმები აქვს და მატერიის უზარმაზარ რაოდენობას გამოჰყოფს. 1843 წელს მას ისეთი ძლიერი კრუნჩხვა დაემართა, რომ იგი გახდა მეორე ყველაზე კაშკაშა ვარსკვლავი ცაში, თუნდაც ასეთ დიდ მანძილზე. მან 1,5 მილიონ კმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარით გამოაგდო მატერიის გიგანტური რაოდენობა, რომელიც აღემატება მზის მასას ათჯერ. დღეს ჩვენ ვხედავთ ამ აფეთქების შედეგებს განსხვავებული მატერიის ორი უზარმაზარი ღრუბლის სახით, კოსმოსური იარაღის გასროლის მსგავსი. ეს მოვლენა თითქმის ისეთივე ძლიერი იყო, როგორც სუპერნოვა.

ეტას აქვს მოახლოებული GRB-ის ყველა დამახასიათებელი ნიშანი. ის აუცილებლად აფეთქდება, როგორც სუპერნოვა, მაგრამ უცნობია იქნება ეს ჰიპერნოვას ტიპის გამა-სხივების აფეთქება თუ არა. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ თუ ის აფეთქდება და გამა-სხივების აფეთქებას გამოსცემს, ამ სისტემის ორიენტაცია ისეთია, რომ სხივი დედამიწას არ მოხვდება. ეს შეგვიძლია განვსაზღვროთ 1843 წლის დაპყრობის დროს ამოფრქვეული გაზის ღრუბლების გეომეტრიიდან: ადიდებული აირის ნაწილები ჩვენთან შედარებით დახრილია დაახლოებით 45 ° -იანი კუთხით და ნებისმიერი გამა გამოსხივების აფეთქება მიმართული იქნება ამ ღერძის გასწვრივ. ნება მომეცით უფრო კონკრეტულად აგიხსნათ: მოკლე ან თუნდაც საშუალოვადიან პერსპექტივაში, გამა გამოსხივება ეტადან თუ სხვაგან არ გვემუქრება.

მაგრამ მაინც საინტერესოა ფიქრი „რა იქნებოდა თუ“. რა მოხდებოდა, ეტა ჩვენ დაგვმიზნებულიყო და ჰიპერნოვად გადაქცეულიყო? რა მოხდებოდა მაშინ?

ისევ კარგი არაფერი. იმისდა მიუხედავად, რომ ის მზეს სიკაშკაშითაც კი არ მიახლოვდება, ის მთვარევით კაშკაშა იქნება, ან თუნდაც ათჯერ უფრო კაშკაშა. თვალის დახუჭვის გარეშე ვერ შეხედავთ, მაგრამ ეს სიკაშკაშე მხოლოდ რამდენიმე წამს ან წუთს გაგრძელდება, ასე რომ, სავარაუდოდ, ფლორისა და ფაუნის სასიცოცხლო ციკლებს გრძელვადიანი ზიანი არ მოჰყვება.

ულტრაიისფერი სხივი იქნება ინტენსიური, მაგრამ ხანმოკლე. გარეთ მყოფი ადამიანები განიცდიან ზომიერ მზეზე დამწვრობას, მაგრამ, სავარაუდოდ, მომავალში არ იქნება სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი ზრდა კანის კიბოს სიხშირეზე.

მაგრამ გამა და რენტგენის სხივების შემთხვევაში, სიტუაცია სრულიად განსხვავებულია. დედამიწის ატმოსფერო შთანთქავს ამ ტიპის გამოსხივებას და შედეგები გაცილებით უარესი იქნება, ვიდრე ახლომდებარე სუპერნოვას შემთხვევაში.

ყველაზე პირდაპირი შედეგი იქნება ძლიერი ელექტრომაგნიტური პულსი, ბევრად უფრო ძლიერი, ვიდრე ის, რომელიც წარმოიქმნა ჰავაიზე Starfish Prime მოწყობილობის ბირთვული გამოცდების დროს. ამ შემთხვევაში, EMP (ელექტრომაგნიტური პულსი - დაახლ. TASS) მყისიერად გაანადგურებს ნებისმიერ დაუცველ ელექტრონულ მოწყობილობას დედამიწის იმ ნახევარსფეროში, რომელიც მიმართული იყო აფეთქებისკენ. შეწყვეტს მუშაობას კომპიუტერები, ტელეფონები, თვითმფრინავები, მანქანები, ელექტრონიკის მქონე ნებისმიერი ობიექტი. ეს ასევე ეხება ენერგოსისტემებს: ელექტროგადამცემ ხაზებში უზარმაზარი დენები შეიყვანება, რაც მათ გადატვირთვას გამოიწვევს.ხალხი დარჩებოდა ელექტროენერგიის გარეშე და შორ მანძილზე კომუნიკაციის ყოველგვარი საშუალების გარეშე (ყველა თანამგზავრის აღჭურვილობა მაინც დაიწვებოდა გამა გამოსხივებისგან). ეს არ იქნება მხოლოდ უხერხულობა, რადგან ეს ნიშნავს, რომ საავადმყოფოები, სახანძრო განყოფილებები და სხვა სასწრაფო სამსახურები ასევე დარჩებიან ელექტროენერგიის გარეშე.

მაგრამ, როგორც ცოტა ხანში დავინახავთ, შეიძლება არ დაგვჭირდეს სასწრაფო დახმარება…

შედეგები დედამიწის ატმოსფეროზე მძიმე იქნება. მეცნიერები ამ სიტუაციას ყურადღებით სწავლობენ. მე-3 თავში აღწერილი იგივე მოდელების გამოყენებით და დაშვებით, რომ GRB წარმოიშვა ეტას მანძილზე, მათ დაადგინეს რა შედეგები მოჰყვებოდა ამას. და ეს შედეგები სულაც არ არის გამამხნევებელი.

ოზონის ფენას ძლიერად დაეჯახა. აფეთქების გამა სხივები მთლიანად გაანადგურებს ოზონის მოლეკულებს. მთელ მსოფლიოში ოზონის შრე შემცირდება საშუალოდ 35%-ით, ზოგიერთ შერჩეულ რეგიონში კი 50%-ზე მეტით შემცირდება. ეს თავისთავად წარმოუდგენლად საზიანოა - გაითვალისწინეთ, ჩვენი ამჟამინდელი ოზონის პრობლემები გამოწვეულია შედარებით მცირე შემცირებით, მხოლოდ 3%-ით.

ამის შედეგები ძალიან გრძელვადიანია და შეიძლება გაგრძელდეს წლების განმავლობაში - ხუთი წლის შემდეგაც კი, ოზონის შრე შეიძლება დარჩეს 10%-ით თხელი. ამ დროის განმავლობაში მზის ულტრაიისფერი გამოსხივება უფრო ინტენსიური იქნებოდა დედამიწის ზედაპირზე. მიკროორგანიზმები, რომლებიც ქმნიან კვებითი ჯაჭვის ხერხემალს, ძალიან მგრძნობიარენი არიან მის მიმართ. ბევრი დაიღუპება, რაც გამოიწვევს სხვა სახეობების საბოლოო გადაშენებას კვებით ჯაჭვის ზემოთ.

ყოველივე ამის გარდა, მოწითალო-ყავისფერი აზოტის დიოქსიდი, რომელიც წარმოიქმნება ეტა კარინადან გამა-სხივების აფეთქებით (იხ. თავები 2 და 3) საგრძნობლად შეამცირებს მზის სხივების რაოდენობას დედამიწამდე.

ამის ზუსტი შედეგების დადგენა რთულია, მაგრამ, როგორც ჩანს, სავარაუდოა, რომ მზის შუქის რაოდენობის შემცირება მთელ დედამიწაზე თუნდაც რამდენიმე პროცენტით (აზოტის დიოქსიდი გავრცელდება ატმოსფეროში) გამოიწვევს დედამიწის მნიშვნელოვან გაგრილებას და შესაძლოა, გამყინვარების ინიციატორი ფაქტორი გახდეს.

გარდა ამისა, ქიმიურ ნარევში იქნება საკმარისი აზოტის მჟავა, რომელსაც მჟავა წვიმა წარმოადგენდა და ამას თეორიულად დამანგრეველი შედეგები მოჰყვება გარემოსთვის.

შემდეგი, არის პრობლემა სუბატომური ნაწილაკების (კოსმოსური სხივების) აფეთქებისგან. რა ზიანი იქნებოდა მათგან, კონკრეტულად უცნობია. მაგრამ, როგორც მე-2 და მე-3 თავებში განვიხილეთ, მაღალი ენერგიის ნაწილაკებს შეიძლება ჰქონდეთ მრავალფეროვანი შედეგები დედამიწაზე. გამა-გამოფრქვევა 7500 სინათლის წლის მანძილზე ჩვენს ატმოსფეროში გააგზავნის უზარმაზარ სუბატომურ ნაწილაკებს და ისინი გაფრინდებიან სინათლის სიჩქარეზე ოდნავ ნაკლები სიჩქარით. აფეთქების გამოჩენიდან რამდენიმე საათის შემდეგ, ისინი უკვე შემოიჭრებოდნენ ჩვენს ატმოსფეროში და ასხამდნენ მიონების შხაპს. ჩვენ მუდმივად ვაკვირდებით მიონებს, რომლებიც ჩამოდიან კოსმოსიდან, მაგრამ მცირე რაოდენობით. თუმცა, ახლომდებარე GRB წარმოქმნის მიონების მასას. ასტრონომთა ერთმა ჯგუფმა გამოთვალა, რომ 46 მილიარდამდე მიონი სმ2-ზე დაეცემა დედამიწის ზედაპირზე მთელ ადიდებულ ნახევარსფეროში. ამისგან მიიღებთ რაღაცას, უბრალოდ გახსოვდეთ, რომ ახლომდებარე გამა გამოსხივების აფეთქება ცუდია - ავტორის შენიშვნა). როგორც ჩანს, ეს ბევრია - კარგი, დიახ, ასეა. ეს ნაწილაკები ცას აფრქვევდნენ და შთანთქავდნენ ყველაფერს, რაც მათ გზაზე ხვდება. იმის გათვალისწინებით, თუ რამდენად კარგად შეუძლიათ სხეულის ქსოვილებს მიონების შთანთქმა, ასტრონომებმა, რომლებმაც შეასრულეს გამოთვლა, დაადგინეს, რომ დაუცველი ადამიანი მიიღებს რადიაციის დოზას ათჯერ მეტი ვიდრე ლეტალური დოზა. დამალვა დიდად არ დაეხმარება: მიონებს შეუძლიათ წყალში შეაღწიონ თითქმის 2 კმ სიღრმეზე და 800 მ-მდე კლდეებში! ამრიგად, დედამიწაზე თითქმის მთელი სიცოცხლე დაზარალდება.

ასე რომ, ოზონის გაფუჭება არ იქნება ასეთი დიდი საქმე.იმ დროისთვის, როცა ეს პრობლემა გახდა, დედამიწაზე ცხოველებისა და მცენარეების უმეტესობა დიდი ხნის წინ მკვდარი იქნებოდა.

ეს არის კოშმარული სცენარი, რომელიც აღწერილია ამ თავის დასაწყისში. თუმცა, სანამ პანიკას დაიწყებთ, გახსოვდეთ: ეტა კარინას შესაძლო გამა გამოსხივება, რა თქმა უნდა, ჩვენი მიმართულებით არ იქნება მიმართული. მაგრამ სანამ დავამრგვალებთ, ვიტყვი, რომ არსებობს გამა-სხივების აფეთქების კიდევ ერთი შესაძლო წინამორბედი, რომელიც უნდა გვახსოვდეს. მას WR 104 ჰქვია და შემთხვევით ჩვენგან დაახლოებით ისეთივე მანძილია, როგორც Eta. WR 104 არის ორობითი სისტემა, რომლის ერთ-ერთი ვარსკვლავი არის გაბერილი მასიური მხეცი, რომელიც სიცოცხლის დასასრულს უახლოვდება. ის შეიძლება აფეთქდეს, გამა სხივების აფეთქება გამოუშვას და შეიძლება მეტ-ნაკლებად ჩვენკენ იყოს მიმართული, მაგრამ ორივე ეს ვარაუდი არასწორია. დიდი ალბათობით, არც ეს ურჩხული გვემუქრება, მაგრამ აღნიშვნის ღირსია.