Hebben oude supernova's proto-mensen ertoe aangezet om op twee benen te lopen, uiteindelijk resulterend in homo sapiens met handen vrij om kathedralen te bouwen, raketten ontwerpen en iPhone-selfies maken?

Een artikel dat vandaag is gepubliceerd in de Tijdschrift voor geologie maakt de zaak:Supernova's bombardeerden de aarde met kosmische energie die maar liefst 8 miljoen jaar geleden begon, met een piek zo'n 2,6 miljoen jaar geleden, het initiëren van een lawine van elektronen in de lagere atmosfeer en het veroorzaken van een reeks gebeurtenissen die mogelijk eindigde met tweevoetige mensachtigen zoals homo habilis, "handige man" genoemd.

De auteurs geloven dat atmosferische ionisatie waarschijnlijk heeft geleid tot een enorme toename van blikseminslagen van wolk naar grond die bosbranden over de hele wereld hebben aangestoken. Deze inferno's zouden een van de redenen kunnen zijn waarom voorouders van homo sapiens bipedalisme ontwikkelden - om zich aan te passen in savannes die de brandende bossen in Noordoost-Afrika vervingen.

"Men denkt dat mensachtigen al een neiging hadden om op twee benen te lopen, zelfs vóór dit evenement, " zei hoofdauteur Adrian Melott, emeritus hoogleraar natuurkunde en sterrenkunde aan de Universiteit van Kansas. "Maar ze waren vooral aangepast om in bomen te klimmen. Na deze ombouw naar savanne, ze zouden veel vaker over het grasland van de ene naar de andere boom moeten lopen, en zo worden ze beter in rechtop lopen. Ze konden over de toppen van het gras kijken en uitkijken naar roofdieren. Men denkt dat deze bekering tot savanne heeft bijgedragen aan bipedalisme toen het steeds dominanter werd in menselijke voorouders."

Gebaseerd op een "veelbetekenende" laag van ijzer-60 afzettingen langs de zeebodems van de wereld, astronomen hebben veel vertrouwen dat supernova's zijn geëxplodeerd in de onmiddellijke kosmische omgeving van de aarde - tussen 100 en slechts 50 parsecs (163 lichtjaar) verwijderd - tijdens de overgang van het Plioceen-tijdperk naar de ijstijd.

"We hebben de ionisatie van de atmosfeer berekend door kosmische straling die zou komen van een supernova ongeveer zo ver weg als de ijzer-60-afzettingen aangeven, "Zei Melott. "Het lijkt erop dat dit de dichtstbijzijnde was in een veel langere reeks. We beweren dat het de ionisatie van de lagere atmosfeer met een factor 50 zou verhogen. Gebruikelijk, je krijgt geen ionisatie in de lagere atmosfeer omdat kosmische straling niet zo ver doordringt, maar de meer energetische van supernova's komen regelrecht naar de oppervlakte - dus er zouden veel elektronen uit de atmosfeer worden geslagen."

Volgens Melott en co-auteur Brian Thomas van Washburn University, ionisatie in de lagere atmosfeer betekende dat een overvloed aan elektronen meer paden zou vormen voor blikseminslagen.

"De onderste mijl of zo van de atmosfeer wordt beïnvloed op manieren die normaal nooit het geval zijn, Melott zei. "Als hoogenergetische kosmische stralen atomen en moleculen in de atmosfeer raken, ze slaan elektronen eruit - dus deze elektronen lopen los rond in plaats van gebonden aan atomen. Gewoonlijk, in het bliksemproces, er is een opbouw van spanning tussen wolken of de wolken en de grond - maar stroom kan niet vloeien omdat er niet genoeg elektronen in de buurt zijn om het te dragen. Dus, het moet een hoge spanning opbouwen voordat elektronen gaan bewegen. Als ze eenmaal in beweging zijn, elektronen slaan meer elektronen uit meer atomen, en het bouwt op tot een bliksemschicht. Maar met deze ionisatie, dat proces kan veel gemakkelijker op gang komen, dus er zouden veel meer bliksemschichten zijn."

De KU-onderzoeker zei dat de kans dat deze bliksempiek een wereldwijde toename van bosbranden veroorzaakte, wordt ondersteund door de ontdekking van koolstofafzettingen in de bodem die overeenkomen met de timing van het bombardement met kosmische straling.

"De observatie is dat er een paar miljoen jaar geleden veel meer houtskool en roet in de wereld is, "Zei Melott. "Het is overal, en niemand heeft een verklaring waarom het over de hele wereld in verschillende klimaatzones zou zijn gebeurd. Dit zou een verklaring kunnen zijn. Men denkt dat die toename van branden op veel plaatsen de overgang van bos naar savanne heeft gestimuleerd - waar je bossen had, nu had je voornamelijk open grasland met hier en daar struikgewas. Men denkt dat dit verband houdt met de menselijke evolutie in Noordoost-Afrika. specifiek, in de Great Rift Valley waar je al deze mensachtige fossielen vindt."

Melott zei dat een dergelijke gebeurtenis zich waarschijnlijk niet snel meer zal voordoen. De dichtstbijzijnde ster die in de komende miljoen jaar tot een supernova kan exploderen, is Betelgeuze, ongeveer 200 parsec (652 lichtjaar) van de aarde.

"Betelgeuze is te ver weg om effecten te hebben in de buurt van deze sterke, "Zei Melott. "Dus, maak je hier geen zorgen over. Zorgen over zonne-protongebeurtenissen. Dat is het gevaar voor ons met onze technologie:een zonnevlam die elektrische stroom uitschakelt. Stelt u zich eens maanden zonder elektriciteit voor."