Yerin qamma-şüa partlaması ilə nə vaxt tutulacağı və bütün canlıların niyə öləcəyi

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Plait “Death From Above” kitabında yazdığı kimi, qamma şüalarının partlaması Böyük Partlayışdan bəri ən diqqət çəkən hadisədir. Heç bir belə partlayış digərini təkrarlamır, lakin onların hamısı qalaktik miqyaslı fəlakətlər səbəbindən yaranır: çox böyük ulduzlar öləndə, öz cazibə qüvvələrinin təsiri altında "yanmağı" dayandıraraq dağılır və ya ehtimal ki, iki neytron ulduzunun toqquşması nəticəsində. (şəhər ölçüsündə obyektlər, lakin bir və ya iki Günəş kimi kütlə ilə).

Belə hallarda enerji bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə deyil, yönəldilmiş şüalarda atılır. Bu hadisə o qədər möhtəşəmdir ki, bəzən milyardlarla (!) işıq ili ərzində adi gözlə görünə bilər. Belə bir şüa Yerə dəysə nə olacaq?

Fərz edək ki, GRB çox yaxında baş verib: 100 işıq ili uzaqda. Belə yaxın məsafədə belə qamma-şüalarının partlaması şüasının diametri nəhəng, 80 trilyon km olardı. Bu o deməkdir ki, sunaminin tutduğu qum birəsi kimi bütün Yer kürəsi, bütün Günəş sistemi onun tərəfindən udulacaq.

Xoşbəxtlikdən, GRB-lər nisbətən qısa ömürlüdür, ona görə də şüa bir saniyədən bir neçə dəqiqəyə qədər bizə dəyəcək. Orta partlayış təxminən on saniyə davam edir.

Bu, Yerin fırlanması ilə müqayisədə uzun müddət deyil, ona görə də şüa yalnız bir yarımkürəyə dəyəcəkdi. İkinci yarımkürə nisbətən təhlükəsiz olardı… ən azı bir müddət. Ən dəhşətli nəticələr qamma-şüalarının partlamasından birbaşa aşağıda olan yerlərdə (məşəlin birbaşa yuxarıda, zenitdə görünəcəyi yerlər) və məşəlin üfüqdə görünəcəyi minimal yerlərdə olacaq. Bununla belə, görəcəyimiz kimi, Yer kürəsində heç bir yer tamamilə təhlükəsiz olmayacaqdır.

Yerə atılacaq hədsiz enerji böyükdür. Bu, Soyuq Müharibənin ən pis kabuslarından da artıqdır: bu, planetin hər 2,5 km2-də qamma-şüasının partlaması tərəfdən bir meqatonluq nüvə bombasını partlatmağa bənzəyir. Bu (yəqin ki) okeanları qaynatmaq və ya atmosferi Yer kürəsindən qoparmaq üçün kifayət deyil, lakin dağıntı başa düşülməz olardı.

Nəzərə alın ki, bütün bunlar 900 trilyon km məsafədə yerləşən obyektdəndir.

Flaş zamanı səmaya baxan hər kəs kor ola bilər, baxmayaraq ki, görünən diapazonda parlaqlıq zirvəsinə çox güman ki, yalnız bir neçə saniyədən sonra çatacaq - qaçıb üz döndərmək üçün kifayətdir. Deyil ki, çox kömək etdi.

Həmin an küçədə yaxalananların böyük problemləri olacaqdı. İstidən yanmasaydılar - və olacaqlar da - nəhəng ultrabənövşəyi şüalanma axınından dərhal ölümcül yanıq alacaqdılar. Ozon təbəqəsi sözün əsl mənasında dərhal məhv olacaq və həm qamma-şüasının partlaması, həm də Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiya sərbəst şəkildə Yerin səthinə çataraq onu, eləcə də okeanları bir neçə metr dərinliyə qədər qısır edəcəkdi.

Və bu yalnız ultrabənövşəyi radiasiya və istilikdən. Qamma və rentgen şüalarına məruz qalmanın daha çox, daha pis təsirlərini qeyd etmək belə qəddar görünür.

Əvəzində bir az kənara çıxaq. Qamma-şüa partlayışları olduqca nadirdir. Onlar çox güman ki, gündə bir neçə dəfə kainatın bir yerində baş versə də, kainatın özü çox böyükdür. Hazırda onlardan birinin bizdən 100 işıq ili uzaqlıqda baş verməsi ehtimalı sıfıra bərabərdir. Mükəmməl, mütləq sıfır. Prinsipcə, qamma-şüa partlaması yarada biləcək ulduzlar bizə yaxın deyil. Ən yaxın supernova namizədi daha uzaqdadır və GRB-lər fövqəlnovalardan daha nadirdir.

Daha yaxşı hiss edirsiniz? tamam. İndi gəlin daha realist yanaşmaya çalışaq. Qamma-şüalarının partlaması mənbələri üçün ən yaxın namizəd hansıdır?

Cənub yarımkürəsinin səmasında çılpaq gözlə görünməyən bir ulduz var. O, Eta Carinae və ya sadəcə olaraq Eta adlanır, daha parlaq ulduzlar toplusunda sönük bir ulduz. Bununla belə, onun zəif işığı aldadır, qəzəbini arxasında gizlədir. O, əslində təxminən 7500 işıq ili uzaqdadır - əslində, çılpaq gözlə görülə bilən ən uzaq ulduzdur.

Ulduzun özü (əslində Eta ikili sistem ola bilər, iki ulduz bir-birinin ətrafında fırlanır. Ulduzu əhatə edən material o qədər parlaqlıq və müdaxilə verir ki, astronomlar hələ də yüz faiz əmin deyillər) canavardır: onun kütləsi 100 ola bilər. Kütləsi Günəşin kütləsindən və ya daha çox dəfədir və o, Günəşdən 5 milyon dəfə çox enerji yayır - bir saniyədə Günəşin iki ayda buraxacağı qədər işıq saçır. Zaman-zaman Eta spazmları olur və o, çoxlu miqdarda maddə xaric edir. 1843-cü ildə o, o qədər şiddətli bir tutma keçirdi ki, o, belə böyük məsafədə belə səmada ikinci ən parlaq ulduz oldu. O, 1,5 milyon km/saatdan çox sürətlə Günəşin kütləsindən on qat artıq nəhəng miqdarda maddə atdı. Bu gün biz bu partlayışın nəticələrini kosmik silahın atışına bənzər iki nəhəng maddə buludu şəklində görürük. Bu hadisə demək olar ki, supernova qədər güclü idi.

Eta yaxınlaşan GRB-nin bütün əlamətlərinə malikdir. O, şübhəsiz ki, supernova kimi partlayacaq, lakin bunun hipernova tipli qamma-şüa partlaması olub-olmayacağı bilinmir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, əgər o, partlayıb qamma-şüaları yayırsa, bu sistemin oriyentasiyası elədir ki, şüa Yerə dəyməyəcək. Bunu 1843-cü il tutulması zamanı atılan qaz buludlarının həndəsəsindən müəyyən edə bilərik: şişkin qazın hissələri bizə nisbətən təxminən 45 ° bucaq altında əyilir və hər hansı qamma-şüa partlayışları bu ox boyunca yönəldiləcəkdir. İcazə verin daha dəqiq izah edim: qısa və ya hətta orta müddətdə Eta və ya başqa yerlərdən gələn qamma-şüaları bizi təhdid etmir.

Ancaq "nə olarsa" barədə düşünmək hələ də maraqlıdır. Eta bizi hədəfə alıb hipernovaya çevrilsəydi nə olardı? Onda nə olardı?

Yenə yaxşı heç nə yoxdur. Parlaqlıq baxımından Günəşə belə yaxınlaşmasa da, Ay kimi, hətta on qat daha parlaq olardı. Siz ona gözünüzü qırpmadan baxa bilməzdiniz, lakin bu parlaqlıq yalnız bir neçə saniyə və ya dəqiqə davam edəcək, ona görə də yəqin ki, flora və ya faunanın həyat dövrlərinə uzunmüddətli ziyan dəyməyəcək.

Ultrabənövşəyi şüa sıx, lakin qısa olacaq. Açıq havada olan insanlar orta dərəcədə günəş yanığı yaşayacaqlar, lakin gələcəkdə dəri xərçəngi hallarında statistik əhəmiyyətli artım olmayacaq.

Ancaq qamma və rentgen şüaları ilə vəziyyət tamamilə fərqlidir. Yer atmosferi bu növ radiasiyanı udacaq və bunun nəticələri yaxınlıqdakı fövqəlnova vəziyyətindən daha pis olacaq.

Ən birbaşa nəticə, Starfish Prime cihazının nüvə sınaqları zamanı Havayda yaranandan daha güclü olan güclü elektromaqnit impuls olardı. Bu halda, EMP (elektromaqnit impuls - təqribən TASS) Yerin həmin yarımkürəsində partlayışa doğru yönəlmiş hər hansı qorunmayan elektron cihazı dərhal məhv edərdi. Kompüterlər, telefonlar, təyyarələr, avtomobillər, elektronikası olan hər hansı bir obyekt işləməyi dayandırardı. Bu, enerji sistemlərinə də aiddir: elektrik xətlərinə nəhəng cərəyanlar vurulacaq və onların həddindən artıq yüklənməsinə səbəb olacaqdır. İnsanlar elektriksiz və heç bir uzaq məsafəli rabitə vasitəsi olmadan qalacaqdılar (onsuz da bütün peyklərin avadanlığı qamma şüalanmasından yanacaqdı). Bu, sadəcə olaraq narahatlıq yaratmayacaq, çünki xəstəxanalar, yanğınsöndürmə idarələri və digər təcili xidmətlər də işıqsız qalacaq.

Ancaq bir azdan görəcəyimiz kimi, təcili yardım xidmətlərinə ehtiyacımız olmaya bilər…

Yer atmosferi üçün nəticələri ağır olacaq. Alimlər bu vəziyyəti yaxından öyrənirlər. 3-cü Fəsildə təsvir edilən eyni modellərdən istifadə edərək və GRB-nin Eta məsafəsində yarandığını fərz edərək, nəticələrin nə olacağını müəyyən etdilər. Və bu nəticələr heç də ürəkaçan deyil.

Ozon təbəqəsi ağır zərbə alacaqdı. Partlayışdan gələn qamma şüaları ozon molekullarını tamamilə məhv edərdi. Dünya üzrə ozon təbəqəsi orta hesabla 35%, bəzi seçilmiş bölgələrdə isə 50%-dən çox azalacaqdı. Bu, özlüyündə inanılmaz dərəcədə zərərlidir - nəzərə alın ki, bizim hazırkı ozon problemlərimiz nisbətən kiçik, cəmi 3% və ya daha çox azalma nəticəsində yaranır.

Bunun nəticələri çox uzunmüddətlidir və illərlə davam edə bilər - hətta beş ildən sonra ozon təbəqəsi 10% nazik qala bilər. Bu müddət ərzində Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiya Yer səthində daha sıx olardı. Qida zəncirinin onurğa sütununu təşkil edən mikroorqanizmlər ona çox həssasdırlar. Çoxları öləcək, bu da qida zəncirinin yuxarısında olan digər növlərin nəslinin kəsilməsinə gətirib çıxaracaq.

Bundan əlavə, Eta Karinadan gələn qamma-şüasının partlaması nəticəsində yaranan qırmızı-qəhvəyi azot dioksidi (2 və 3-cü fəsillərə baxın) Yerə çatan günəş işığının miqdarını əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq.

Bunun dəqiq nəticələrini müəyyən etmək çətindir, lakin belə görünür ki, bütün Yer kürəsində günəş işığının miqdarının hətta bir neçə faiz azalması (azot dioksidi bütün atmosferə yayılacaq) Yerin əhəmiyyətli dərəcədə soyumasına və güman ki, buz dövrünün başlanğıc faktoruna çevrilə bilər.

Bundan əlavə, kimyəvi qarışıqda turşu yağışının təmsil edəcəyi kifayət qədər azot turşusu olacaq və bunun da nəzəri olaraq ətraf mühit üçün dağıdıcı nəticələri olacaq.

Sonra, partlayışdan gələn atomaltı hissəciklər (kosmik şüalar) ilə bağlı problem var. Onlardan hansı zərərin olacağı dəqiq məlum deyil. Lakin, 2 və 3-cü fəsillərdə müzakirə etdiyimiz kimi, yüksək enerjili hissəciklər Yer üzərində çox müxtəlif nəticələrə səbəb ola bilər. 7500 işıq ili uzaqlıqdakı bir qamma şüası atmosferimizə çoxlu sayda subatomik hissəciklər göndərəcək və onlar işıq sürətindən bir qədər az sürətlə uçacaqlar. Partlayışdan cəmi bir neçə saat sonra onlar artıq atmosferimizə daxil olub muon leysan yağışı tökəcəkdilər. Biz daim kosmosdan gələn müonları müşahidə edirik, lakin az miqdarda. Bununla belə, yaxınlıqdakı GRB çoxlu muon kütləsi yaradar. Bir qrup astronom hesablamışdı ki, hər sm2 üçün 46 milyard müon Yer səthinə bütün partlama yarımkürəsi boyunca düşəcək. Bundan əldə etdiyiniz bir şey, o zaman yaxınlıqdakı qamma şüalanmasının pis olduğunu unutmayın - müəllifin qeydi). Deyəsən, bu çox şeydir - yaxşı, bəli, belədir. Bu zərrəciklər səmadan şəlalə ilə uçacaq və yollarına çıxan hər şey tərəfindən udulacaqdı. Bədən toxumalarının muonları nə qədər yaxşı qəbul edə biləcəyini nəzərə alaraq, hesablama aparan astronomlar, müdafiəsiz bir insanın ölümcül dozadan onlarla dəfə yüksək radiasiya dozası alacağını aşkar etdilər. Gizlənmək çox kömək etməyəcək: müonlar suya demək olar ki, 2 km dərinliyə və 800 m-ə qədər qayalara nüfuz edə bilər! Beləliklə, demək olar ki, Yerdəki bütün canlılar təsirlənəcək.

Beləliklə, ozon təbəqəsi o qədər də böyük bir şey olmazdı. Bu problemə çevrilən zaman Yerdəki heyvanların və bitkilərin çoxu çoxdan ölmüş olardı.

Bu, bu fəslin əvvəlində təsvir edilən kabus ssenarisidir. Bununla belə, çaxnaşmaya başlamazdan əvvəl unutmayın: Eta Carina-nın mümkün qamma-şüa partlaması, şübhəsiz ki, bizim istiqamətimizə yönəlməyəcək. Ancaq yekunlaşmazdan əvvəl deyim ki, qamma-şüa partlamasının başqa bir mümkün əcdadı var, bunu xatırlamalıyıq. O, WR 104 adlanır və təsadüfən bizdən Eta ilə eyni məsafədədir. WR 104 ikili sistemdir, ulduzlarından biri ömrünün sonuna yaxınlaşan şişmiş kütləvi heyvandır. O, partlaya, qamma şüası partlaya bilər və az-çox bizə yönələ bilər, lakin bu fərziyyələrin hər ikisi qeyri-dəqiqdir. Çox güman ki, bu canavar bizi də təhdid etmir, amma qeyd etməyə dəyər.