50 pc处超新星:对地球大气与生物区系的影响
地球与行星天体物理
2017-05-15 v2 高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
地球物理
种群与进化
摘要
最近的60Fe结果暗示,过去几百万年内超新星的估计距离应从100 pc缩减至50 pc。提出了两次事件或事件系列,一次约在270万至170万年前,另一次可能在650万至870万年前。我们探究此类超新星预期对地球大气与生物区系有何影响。假设本地泡在所考虑事件之前已形成,且超新星与地球当时均处于微弱、无序磁场内,则地球上TeV-PeV宇宙线将增加几百倍。对流层电离将成比例增加,且陆地生物总体的缪子辐射负载将增加150倍。所有均在10 kyr内回复到爆发前水平。对于有序磁场的情况,效应强烈依赖于磁场取向。此情况下的上限对应于大致相干且沿超新星视线方向排列的磁场,此时TeV-PeV宇宙线通量增加10^4;而对于横向场,则低于当前水平。我们建议大幅增大超新星对地球的扩展效应及致死距离估计;尚需更多工作。本文是Thomas et al. (2016)的明确后续。我们也在此提供了两部著作所用计算程序的更多细节。
引用
@article{arxiv.1702.04365,
title = {A supernova at 50 pc: Effects on the Earth's atmosphere and biota},
author = {A. L Melott and B. C. Thomas and M. Kachelriess and D. V. Semikoz and A. C. Overholt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04365},
year = {2017}
}
备注
5 figures. Revised version to be published in ApJ