Astrophysiker haben radioaktive Elemente auf dem Meeresboden auf kosmische Explosionen zurückgeführt, aus denen sie möglicherweise entstanden sind, und das Ereignis mit evolutionären Veränderungen bei Viren in einem See in Afrika in Verbindung gebracht. Der Beweis stammt von einem Eisenisotop namens Eisen-60, das in großen Mengen auf dem Meeresboden vorkommt. Da jegliches Material, das sich mit der Erde gebildet hat, radioaktiv ist, wäre es schon vor langer Zeit zerfallen, sodass sein Vorhandensein auf einen jüngeren Ursprung der Erde hindeutet. Ein nahegelegener Stern, der kürzlich als Supernova explodierte, könnte ihn über die Erde verstreut haben.

Forscher der University of California, Santa Cruz (UCSC) berechneten erstmals das Alter von Eisen-60. Interessanterweise fanden sie zwei Hauptalter für diese Atome – einen großen Höhepunkt vor etwa 2,5 Millionen Jahren und einen kleineren, aber immer noch erheblichen Überschuss vor etwa 6,5 ​​Millionen Jahren.

Das Team vermutete, dass die Spitzen kosmischen Ursprungs waren, und verfolgte die Positionen der Erde und anderer nahegelegener Objekte in den letzten Millionen Jahren. Unser Sonnensystem befindet sich derzeit im Zentrum eines großen, leeren Raums, der als lokale Blase bekannt ist und vermutlich durch eine Reihe von Supernova-Explosionen vor 10 bis 20 Millionen Jahren entstanden ist.

Die Erde scheint vor etwa 6 Millionen Jahren in diese Blase eingetreten zu sein. Das UCSF-Team glaubt, dass die Reise durch Außenwände, wo die Strahlung konzentriert ist, für den früheren Anstieg von Eisen-60 verantwortlich sein könnte.

Der zweite, größere Peak scheint von einer Supernova erzeugt worden zu sein. Durch die Berechnung der Positionen nahegelegener Sternhaufen identifizierten die Forscher zwei Sternhaufen, die möglicherweise die Heimat des Supernova-Vorläufers sind. Der Tucana-Dracula-Sternhaufen war damals etwa 228 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt, während Wolf's Tail Upper etwa 457 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt war.

Die Simulationen zeigten, dass überall dort, wo die Explosion die Erde bis zu 100.000 Jahre lang in hochenergetische kosmische Strahlung tauchte, der Höhepunkt von Eisen-60 leicht erklärt werden konnte. Diese zusätzliche Strahlung kann ausreichen, um Doppelstrangbrüche in der DNA eines Organismus zu verursachen und dadurch die Häufigkeit von Krebs zu erhöhen oder Mutationen zu verursachen, die zu neuen evolutionären Veränderungen führen.

Solche Schäden können schädlich sein, indem sie beispielsweise die Häufigkeit von Krebserkrankungen erhöhen. Tatsächlich deuten frühere Untersuchungen darauf hin, dass die Supernova den Megalodon durch diesen Mechanismus ausgelöscht haben könnte. Aber in anderen Fällen könnten DNA-Mutationen als „Beschleuniger evolutionärer Veränderungen oder Mutationen in Zellen“ wirken, sagte Caitlyn Nojiri, Erstautorin der neuen Studie.

Die Forscher untersuchten weitere gleichzeitig auftretende Ereignisse, die möglicherweise mit dem Strahlungsregen zusammenhängen. Interessanterweise fanden sie einen Artikel, der beschreibt, wie Viren im Tanganjikasee in Ostafrika vor zwei bis drei Millionen Jahren schnell begannen, sich in neue Arten zu entwickeln.

„Wir können nicht sagen, dass sie verwandt sind, aber sie haben ähnliche Zeitrahmen. Die Vielfalt der Viren hat zugenommen, was interessant ist“, sagte Nojiri.

Das Team sagt, dass weitere Forschungen untersuchen sollten, wie kosmische Strahlung die Evolution auf der Erde historisch beeinflusst haben könnte, was auch bei unserer Suche nach Leben auf anderen Planeten hilfreich sein könnte.

Die Forschung wurde in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.