形成中の太陽系近くでの超新星爆発が、地球の水含量に影響を与えた重要な放射性元素の存在を説明できるかもしれない。研究者らは、このプロセスが惑星形成を乱さない安全な距離で起こったと示唆している。このメカニズムは、太陽型星周囲で地球型惑星が一般的である可能性を示唆する。
東京大学のRyo Sawada氏とチームの研究によると、太陽系の形成は約3光年離れた超新星によって影響を受けた可能性がある。古代の隕石サンプルは、初期太陽系にアルミニウム、マンガン、ベリリウム、カルシウムなどの短寿命放射性元素が存在したことを明らかにしている。これらの元素は熱を発生させ、彗星や宇宙岩石から余分な水を追い出し、生命に必要な正確な量を地球に残した。
従来のモデルは、近くの爆発による壊滅的な乱れをシミュレートせずにこれらの元素の比率を説明できなかった。Sawada氏のモデルは2段階の供給を提案する:超新星の衝撃波が放射性アルミニウムやマンガンなどの直接噴出物を原始惑星円盤に運んだ。その後、宇宙線が円盤内の原子を爆撃し、ベリリウムとカルシウムの同位体を生成した。
「太陽系形成の従来モデルは物質の注入だけに焦点を当てていた。高エネルギー粒子の存在を無視していたことに気づいた」とSawada氏は説明した。「『若い太陽系が単にこの粒子浴に浸かっただけなら?』と考えた」
この遠方の超新星シナリオは、より近いイベントの脆弱性問題を避け、Sawada氏が「宝くじに当たるようなもの」と例えた。代わりに、太陽型星の10〜50%に影響を与える一般的な銀河プロセスを示唆し、その惑星に地球型水豊かさを可能にする。
カーディフ大学のCosimo Inserra氏はモデルのバランスを称賛した:「かなり革新的だ。破壊と創造の微妙なバランスだ。正しい元素と正しい距離が必要だ」
検証されれば、NASAのHabitable Worlds Observatoryのような望遠鏡の探査に役立ち、古代超新星残骸近くの系を居住可能世界として標的にする。結果はScience Advancesに掲載(DOI: 10.1126/sciadv.adx7892)。