人类祖先为何直立行走？要从远古超新星引发闪电说起

Daphane

來源: 新浪科技


新浪科技訊 北京時間5月31日消息，據國外媒體報導，數百萬年前，一場超新星爆發事件帶來的巨大能量可能導致我們的遠古祖先學會了直立行走。　　當時超新星爆發所釋放的能量引發了地球雷擊事件的激增，這些閃電引發了全球範圍內的森林火災，熱帶稀樹草原由此出現，取代了燒焦的林地。在800萬年前，我們的祖先在這些森林中還是以四肢著地生活，後來為了適應新出現的平原，人類逐漸演化為雙足直立行走。
　　究竟是什麼原因使我們的遠古祖先站直身體，並開始用雙腳行走？這一過程發生在什麼時候？對於這些問題，仍在爭論有各種假說。
　　美國堪薩斯大學的研究人員稱，這種變化是超新星爆發引起的連鎖反應。這些恒星到達了生命的盡頭，它們爆發時產生的能量在上新世到冰河時代的過渡期間到達了地球。早在800萬年前，地球就開始受到這些宇宙能量的轟擊，並在260萬年前達到頂峰。
　　這些超新星能量引發了低層大氣中的電子雪崩，由能量波引起的大氣電離引發了閃電，導致非洲東北部發生森林火災，被毀壞的森林被廣闊的混合林地和開闊草原所取代。


這意味著我們的遠古人類祖先已經不需要爬樹，正因為如此，人類逐漸演化到用兩條腿直立行走，不過，此時的人類祖先還主要是適應在樹上爬來爬去，當森林向熱帶稀樹草原轉變之後，它們需要更經常地從一棵樹走到另一棵樹，穿過草原，從而逐漸擅長直立行走，它們能在草的上方眺望，並注意捕食者，這種森林向熱帶稀樹草原的轉變使兩足行走在人類祖先中越來越占主導地位，最終演化出直立行走的人類。　　根據世界各地海床上的一層鐵-60沉積物，天文學家確信在上新世到冰河時代的過渡期間，地球附近發生了超新星爆發。鐵-60同位素在地球上極其稀有，沒有已知的自然生成方法，因此，在邏輯上這層沉積物應該起源於太空，研究人員正是根據鐵-60沉積物估計了超新星與地球的距離，並計算了超新星爆發產生的宇宙射線對大氣的電離作用。
　　電離是原子或分子通過獲得或失去電子而獲得負電荷或正電荷的過程，通常情況下，宇宙射線不會穿透那麼厚的大氣層，因此不會發生低空電離，但是超新星釋放出的射線能量更高，會直接到達地球表面，因此大氣層中會有很多電子被電離。


低層大氣中的電離作用意味著大量的電子會形成更多的雷擊路徑，當高能宇宙射線擊中大氣中的原子和分子時，它們會把電子撞出來，而這些電子會四處遊離，而不是束縛在原子上。　　當雲層之間或雲層與地面之間的電壓積聚到一定程度時，就會發生閃電，而隨著電離作用的出現，這個過程更容易啟動，從而發生更多的雷擊事件。
　　科學家在土壤中發現的碳沉積物也支援了閃電引發森林大火的可能性，這些沉積物所處的地層與宇宙射線轟擊的時間相吻合，為這種理論假說提供了更多的證據。
　　不過不用擔心，類似的事件在短期內不會再次發生，距離地球約652光年的參宿四是距離地球最近的恒星，它可能在未來100萬年後爆發成超新星。


　　什麼是超新星？


超新星是某些恒星接近演化末期時的劇烈爆發，會發出極其明亮的光，同時將恒星物質和輻射能量拋射到太空中，超新星只燃燒很短的一段時間，但是能告訴科學家很多關於宇宙起源的信息。　　科學家通過對一類超新星的研究得知，我們生活在一個不斷膨脹的宇宙中，而且這個宇宙膨脹的速度越來越快。科學家還確信，超新星在宇宙中不同元素的分佈方面發揮著關鍵作用。
　　超新星主要有兩種已知的類型。第一類發生在雙星系統中，其中一顆恒星為碳-氧白矮星，會從它的伴星那裡偷取物質，最終，白矮星積累了太多的物質，爆發形成超新星。
　　第二類超新星發生在一顆恒星生命週期的末段。當這顆恒星的核燃料耗盡時，它的一部分物質會流入核心。最終，恒星核心因質量過大，無法承受自身引力而坍塌，導致又一次劇烈的爆發。
　　地球上發現的許多元素都是在恒星的核心中形成的，在超新星爆發中，這些元素被拋入太空，它們會繼續形成新的恒星、行星和宇宙中的其他一切。（任天）