January 28, 2022
Hubungan Luar Biasa Ditemukan Antara Supernova dan Kehidupan di Bumi

Hubungan Luar Biasa Ditemukan Antara Supernova dan Kehidupan di Bumi

Ilustrasi Bima Sakti terlihat dari Bumi di mana supernova mempercepat sinar kosmik ke energi tinggi. Beberapa partikel sinar kosmik ini memasuki atmosfer bumi, di mana mereka menghasilkan struktur pancuran partikel sekunder. Hasil yang mengejutkan adalah bahwa perubahan sinar kosmik sepanjang sejarah Bumi telah mempengaruhi kehidupan di Bumi. Kredit: H. Svensmark/DTU Space

Hubungan luar biasa antara jumlah bintang yang meledak di dekatnya, yang disebut supernova dan kehidupan di Bumi telah ditemukan.

Bukti menunjukkan hubungan erat antara fraksi bahan organik yang terkubur dalam sedimen dan perubahan terjadinya supernova. Korelasi ini terlihat selama 3,5 miliar tahun terakhir dan secara lebih rinci selama 500 juta tahun sebelumnya.

Korelasi menunjukkan bahwa supernova telah menetapkan kondisi penting di mana kehidupan di Bumi harus ada. Hal ini disimpulkan dalam sebuah artikel penelitian baru yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah Geophysical Research Letters oleh peneliti senior Dr. Henrik Svensmark, DTU Space.

Menurut artikel tersebut, penjelasan untuk hubungan yang diamati antara supernova dan kehidupan adalah bahwa supernova mempengaruhi iklim Bumi. Jumlah supernova yang tinggi menyebabkan iklim dingin dengan perbedaan suhu yang signifikan antara daerah khatulistiwa dan kutub. Ini menghasilkan angin kencang dan pencampuran laut, penting untuk mengirimkan nutrisi ke sistem biologis. Konsentrasi nutrisi yang tinggi menyebabkan bioproduktivitas yang lebih besar dan penguburan bahan organik yang lebih luas dalam sedimen. Iklim yang hangat memiliki angin yang lebih lemah dan lebih sedikit pencampuran lautan, pasokan nutrisi yang berkurang, bioproduktivitas yang lebih kecil, dan penguburan bahan organik yang lebih sedikit.

“Konsekuensi yang menarik adalah bahwa memindahkan bahan organik ke sedimen secara tidak langsung merupakan sumber oksigen. Fotosintesis menghasilkan oksigen dan gula dari cahaya, air dan CO2. Namun, jika bahan organik tidak dipindahkan ke sedimen, oksigen dan bahan organik menjadi CO2 dan air. Penguburan bahan organik mencegah reaksi balik ini. Oleh karena itu, supernova secara tidak langsung mengontrol produksi oksigen, dan oksigen adalah dasar dari semua kehidupan yang kompleks,” kata penulis Henrik Svensmark.

Dalam makalah tersebut, ukuran konsentrasi nutrisi di lautan selama 500 Juta tahun terakhir berkorelasi cukup dengan variasi frekuensi supernova. Konsentrasi nutrisi di lautan ditemukan dengan mengukur elemen jejak dalam pirit (FeS2, juga disebut emas bodoh) yang tertanam dalam serpih hitam, yang diendapkan di dasar laut. Memperkirakan fraksi bahan organik dalam sedimen dimungkinkan dengan mengukur karbon-13 relatif terhadap karbon-12. Karena hidup lebih menyukai karbon-12 yang lebih ringan atom, jumlah biomassa di lautan dunia mengubah rasio antara karbon-12 dan karbon-13 yang diukur dalam sedimen laut.

“Bukti baru menunjukkan interkoneksi yang luar biasa antara kehidupan di Bumi dan supernova, yang dimediasi oleh efek sinar kosmik pada awan dan iklim,” kata Henrik Svensmark.

Tautan ke iklim

Studi sebelumnya oleh Svensmark dan rekan telah menunjukkan bahwa ion membantu pembentukan dan pertumbuhan aerosol, sehingga mempengaruhi fraksi awan. Karena awan dapat mengatur energi matahari yang dapat mencapai permukaan bumi, hubungan sinar kosmik-awan penting untuk iklim. Bukti empiris menunjukkan bahwa iklim bumi berubah ketika intensitas sinar kosmik berubah. Frekuensi supernova dapat bervariasi beberapa ratus persen pada skala waktu geologis, dan perubahan iklim yang dihasilkan cukup besar.

“Ketika bintang berat meledak, mereka menghasilkan sinar kosmik yang terbuat dari partikel elementer dengan energi yang sangat besar. Sinar kosmik melakukan perjalanan ke tata surya kita, dan beberapa mengakhiri perjalanannya dengan bertabrakan dengan atmosfer bumi. Di sini, mereka bertanggung jawab untuk mengionisasi atmosfer,” katanya.

Referensi: “Tingkat Supernova dan Penguburan Bahan Organik” oleh Henrik Svensmark, 5 Januari 2022, Surat Penelitian Geofisika.
DOI: 10.1029/2021GL096376