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人类祖先为何直立行走?要从远古超新星引发闪电说起

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发表于 2019-5-31 08:54:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
新浪科技







北京时间5月31日消息,据国外媒体报道,数百万年前,一场超新星爆发事件带来的巨大能量可能导致我们的远古祖先学会了直立行走。  
当时超新星爆发所释放的能量引发了地球雷击事件的激增,这些闪电引发了全球范围内的森林火灾,热带稀树草原由此出现,取代了烧焦的林地。在800万年前,我们的祖先在这些森林中还是以四肢着地生活,后来为了适应新出现的平原,人类逐渐演化为双足直立行走。究竟是什么原因使我们的远古祖先站直身体,并开始用双脚行走?这一过程发生在什么时候?对于这些问题,仍在争论有各种假说。 

美国堪萨斯大学的研究人员称,这种变化是超新星爆发引起的连锁反应。这些恒星到达了生命的尽头,它们爆发时产生的能量在上新世到冰河时代的过渡期间到达了地球。早在800万年前,地球就开始受到这些宇宙能量的轰击,并在260万年前达到顶峰。 

这些超新星能量引发了低层大气中的电子雪崩,由能量波引起的大气电离引发了闪电,导致非洲东北部发生森林火灾,被毁坏的森林被广阔的混合林地和开阔草原所取代。




这意味着我们的远古人类祖先已经不需要爬树,正因为如此,人类逐渐演化到用两条腿直立行走,不过,此时的人类祖先还主要是适应在树上爬来爬去,当森林向热带稀树草原转变之后,它们需要更经常地从一棵树走到另一棵树,穿过草原,从而逐渐擅长直立行走,它们能在草的上方眺望,并注意捕食者,这种森林向热带稀树草原的转变使两足行走在人类祖先中越来越占主导地位,最终演化出直立行走的人类。

根据世界各地海床上的一层铁-60沉积物,天文学家确信在上新世到冰河时代的过渡期间,地球附近发生了超新星爆发。铁-60同位素在地球上极其稀有,没有已知的自然生成方法,因此,在逻辑上这层沉积物应该起源于太空,研究人员正是根据铁-60沉积物估计了超新星与地球的距离,并计算了超新星爆发产生的宇宙射线对大气的电离作用。

电离是原子或分子通过获得或失去电子而获得负电荷或正电荷的过程,通常情况下,宇宙射线不会穿透那么厚的大气层,因此不会发生低空电离,但是超新星释放出的射线能量更高,会直接到达地球表面,因此大气层中会有很多电子被电离。




低层大气中的电离作用意味着大量的电子会形成更多的雷击路径,当高能宇宙射线击中大气中的原子和分子时,它们会把电子撞出来,而这些电子会四处游离,而不是束缚在原子上。

当云层之间或云层与地面之间的电压积聚到一定程度时,就会发生闪电,而随着电离作用的出现,这个过程更容易启动,从而发生更多的雷击事件。

科学家在土壤中发现的碳沉积物也支持了闪电引发森林大火的可能性,这些沉积物所处的地层与宇宙射线轰击的时间相吻合,为这种理论假说提供了更多的证据。

  不过不用担心,类似的事件在短期内不会再次发生,距离地球约652光年的参宿四是距离地球最近的恒星,它可能在未来100万年后爆发成超新星。

  什么是超新星?






超新星是某些恒星接近演化末期时的剧烈爆发,会发出极其明亮的光,同时将恒星物质和辐射能量抛射到太空中,超新星只燃烧很短的一段时间,但是能告诉科学家很多关于宇宙起源的信息。

科学家通过对一类超新星的研究得知,我们生活在一个不断膨胀的宇宙中,而且这个宇宙膨胀的速度越来越快。科学家还确信,超新星在宇宙中不同元素的分布方面发挥着关键作用。

超新星主要有两种已知的类型。第一类发生在双星系统中,其中一颗恒星为碳-氧白矮星,会从它的伴星那里偷取物质,最终,白矮星积累了太多的物质,爆发形成超新星。

第二类超新星发生在一颗恒星生命周期的末段。当这颗恒星的核燃料耗尽时,它的一部分物质会流入核心。最终,恒星核心因质量过大,无法承受自身引力而坍塌,导致又一次剧烈的爆发。

地球上发现的许多元素都是在恒星的核心中形成的,在超新星爆发中,这些元素被抛入太空,它们会继续形成新的恒星、行星和宇宙中的其他一切。



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