地球上的生命似乎是在超新星活动的影响下进化的

　　丹麦国家航天研究所的一篇新的研究文章揭示了超新星支持生命的另一种方式。氧气是复杂生命所必需的，地球附近的超新星活动可能导致大气中的氧气增多。
　　氧气处于一长串因果关系的末端，这一切都始于超新星释放的银河宇宙射线。
　　该论文发表在《地球物理研究快报》杂志上。
　　文章提到地球上的生命似乎是在太阳附近的超新星活动的影响下进化的。证据表明气候、云层和超新星产生的宇宙射线之间存在联系。
　　当重星爆炸时，它们会产生由具有巨大能量的基本粒子组成的宇宙射线。宇宙射线传播到我们的太阳系，有些通过与地球大气层碰撞而结束它们的旅程。在这里，它们负责电离大气。
　　来自这些宇宙射线的电离能量在地球上层大气中产生气溶胶。这增加了云的形成。云层阻挡了太阳辐射到达地球表面，使气候变冷。凉爽的气候在极地和中纬度地区之间的温差更大。这些差异会产生更强的风和洋流，进而推动更强的营养循环。
　　研究信中的这个数字显示了超新星发生率与海洋中的微量元素或营养物质之间的相关性。
　　更强的营养循环意味着生命所需的更多化学元素被输送到海洋上层200米，靠近大陆架，那里的生物生产力最高。当生物生产力更高时，更多的生物会生存和死亡，当它们死亡时，它们会作为有机物质落到海底，被包裹在沉积物中。因此，这篇论文的标题是超新星发生率和有机物埋葬。
　　在地质时间尺度上，超新星活动可以剧烈波动，波动幅度高达百分之几。因此，对气候的影响可以在很长一段时间内显现出来。
　　研究信中的这个数字显示了超新星活动随时间的推移以及超新星导致的有机物质水平的增加。
　　那么增加的有机物如何导致更多的氧气呢？
　　海洋沉积物中的有机物以碳12的形式存在。与C13相比，生命更喜欢较轻的C12同位素，沉积物中C12与C13的比例揭示了生命在地质时间尺度上的存在。
　　所有这些活动都会对地球的氧气产生影响。当有机物进入沉积物时，它就成为了氧气的间接来源。如果所有这些有机物都暴露在大气中，那么它会在分解时与大气中的氧气发生反应，并将氧气从大气中拉出。相反，由于有机物被掩埋，氧气仍留在大气中。而复杂的生命需要氧气。
　　如果没有附近的超新星和它们产生的宇宙射线，这将不会发生。如果附近没有足够的超新星活动，气候会变暖。风和洋流会变弱，移动的营养物质也会减少。将不存在将化学营养物质输送到海洋生物生产区所需的强劲上升洋流。气候变暖的后果将是生物生产力降低，因为洋流和大气风会减弱。较低的生物生产力意味着海洋沉积物中的有机物质（C12）较少海洋大气系统中可用的动能决定了海洋和大气中营养物质的混合和运输。
　　这张图片显示了现代地球的洋流。所有这些洋流结合起来形成温盐环流，也称为海洋传送带。
　　将有机物转移到沉积物中间接地成为了氧气的来源。光合作用从光、水和CO2中产生氧气和糖。然而，如果有机物质不移入沉积物中，氧气和有机物质就会变成CO2和水。有机物质的掩埋防止了这种逆反应。因此，超新星间接控制氧气的产生，氧气是所有复杂生命的基础。
　　氧气光合作用和有机物掩埋是氧气的主要来源，氧气支撑着复杂生命的进化，新的证据表明地球上的生命与超新星之间存在着非凡的联系，这种联系是由宇宙射线对云层和气候的影响所介导的。
　　显然，地球上的超新星活动和生命归结为剂量。根据一些科学证据，一些超新星离地球足够近，导致部分灭绝。超新星爆炸可能引发了奥陶纪灭绝，这是地球历史上物种灭绝数量第二大的灭绝。如果一个人离得太近，它将彻底消灭地球。但根据这项研究，一些超新星活动通过刺激营养循环和增加大气中的氧气来帮助驱动地球上的生命。
　　我们习惯于认为附近的超新星对地球上的生命具有潜在的破坏性，而事实确实如此。但这项研究表明，就像自然界中的许多事物一样，重要的是剂量。
　　如果我们附近没有超新星活动，地球上的生命可能看起来与现在大不相同。