近邻超新星对地球的效应：更新建模
地球与行星天体物理
2023-06-16 v2 星系天体物理
高能天体物理现象
大气与海洋物理
摘要
我们重新评估了近期关于 100 pc 和 50 pc 处近邻超新星（SNe）的宇宙射线（CRs）对地球影响的研究（在扩散输运 CR 情形下），此处包含了先前工作所忽略的早期低能 CR 抑制。纳入该抑制导致早期总体 CR 通量更低、大气电离更弱、由此产生的臭氧消耗更小，以及海平面缪子辐射剂量更低。大气影响的差异在 100 pc 情形下最为显著，而 50 pc 情形下差异较小。我们发现建模的海平面缪子辐射剂量差异更大，在 50 pc 情形下剂量值显著更小；我们的结果表明，在扩散输运情形下，对于超过 20 pc 的 SNe，缪子辐射不太可能对生物圈构成重大威胁。我们还对 20 pc 和 10 pc 处 SN CRs 的效应进行了新的建模。总体而言，我们的结果表明，仅考虑 CRs 的效应，“致死”SN 距离应更接近 20 pc，而非通常引用的 8-10 pc。近期关于超新星 X 射线延展发射的工作表明其在 50 pc 外仍有显著效应，因此现在有足够的理由将标准 SN 致死距离至少增加到 20 pc。这对地球生命历史的研究以及银河系中宜居性的考量具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2301.05757,
title = {Terrestrial Effects of Nearby Supernovae: Updated Modeling},
author = {Brian C. Thomas and Alexander M. Yelland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05757},
year = {2023}
}
备注
Replaced original version with published version