Lopen wij rechtop dankzij oude supernova’s?

supernova explosie
supernova explosie. Credit: NASA

Hebben oude supernova’s er voor gezorgd dat de voorlopers van de mens op twee benen zijn gaan lopen waardoor hieruit de homo sapiens kon ontstaan die twee handen vrij had om kathedralen, raketten en mobiele telefoontjes te bouwen?

Een artikel dat onlangs in het tijdschrift Journal of Geology is verschenen stelt van wel. Supernova’s hebben de Aarde gebombardeerd met kosmische straling. Dit begon ongeveer 8 miljoen jaar geleden met een piek op ongeveer 2,6 miljoen jaar geleden. Een lawine van elektronen in de onderste delen van de atmosfeer zorgde voor een kettingreactie van gebeurtenissen die eindigde in tweevoetige mensachtigen zoals de homo habilis.

De auteurs van het artikel geloven dat de ionisatie van de atmosfeer leidde tot een enorme toename in bliksem die vanuit de wolken de grond raakte en die doordoor bossen over de hele wereld in brand zette. Deze inferno’s van vuur kunnen er voor gezorgd hebben dat de voorlopers van de homo sapiens tweebenig werden. Ze pasten zich aan de savannes aan die ontstonden uit de uitgebrande bossen in het noordoosten van Afrika.

De algemene aanname is dat mensachtigen altijd al de neiging hebben gehad om op twee benen te lopen, zelfs voor deze gebeurtenis. Maar ze waren voornamelijk aangepast om in bomen te klimmen. Na de overgang van bossen naar savannes moesten ze veel meer en verder lopen om van de ene naar de andere boom te klimmen. Het was dus beter en gemakkelijker om rechtop te gaan lopen. Ze konden dan het grasland overzien en roofdieren in de gaten houden. Men neemt aan dat de overgang van bos naar savanne er toe heeft bijgedragen dat mensachtigen rechtop gingen lopen en dat dit steeds meer dominant werd bij onze voorouders.

Astronomen gaan er van uit dat er in de onmiddellijke nabijheid van de Aarde een supernova is afgegaan. Dit zou op een afstand van 50 tot 100 parsec moeten zijn geweest. Dit zijn ongeveer 163 lichtjaar. De supernova zou moeten hebben plaatsgevonden in de overgang van het Plioceen naar de laatste IJstijd. Geologen leiden dit af uit een dun laagje ijzer-60 in de bodem van de zeeën op Aarde.

De onderzoekers gaan ervan uit dat deze supernova de laatste en meest nabije van een hele serie is geweest. Deze supernova zou er voor hebben gezorgd dat de ionisatie van de onderste delen van de atmosfeer met een factor 50 toenam. Normaal gesproken treedt ionisatie van de onderste delen van de atmosfeer niet op want kosmische straling kan helemaal niet zo ver in de atmosfeer doordringen. Maar tijdens een krachtige supernova kan dit wel en leidt tot een sterke toename van bliksem die de bodem kan raken.

De onderste anderhalve kilometer van de atmosfeer wordt dan op een manier beïnvloedt die anders niet mogelijk is. Als hoogenergetische kosmische straling atomen en moleculen in de atmosfeer raken dan slaan ze elektronen hieruit weg. Deze elektronen raken los in plaats van gebonden te zijn aan een atoom. Tijdens een normale bliksem wordt er een voltage opgebouwd tussen de wolken of tussen de wolken en de grond maar die stroom kan niet lopen omdat er niet genoeg elektronen aanwezig zijn die de stroom kunnen dragen. Er is dus een heel hoog voltage nodig voordat de elektronen beginnen te bewegen. Als ze eenmaal bewegen dan slaan die elektronen andere elektronen weg uit hun atomen en op die manier bouwen ze een bliksemschicht op. Maar met de ionisatie kan dat proces veel gemakkelijker op gang komen en kunnen er dus ook veel meer bliksemschichten zijn.

Dat dit vermoedelijk op wereldwijde schaal heeft plaatsgevonden leidt men af uit de grote hoeveelheden roet en houtskool die zijn afgezet in de periode dat dit kosmische bombardement moet hebben plaatsgevonden.

Geologen hebben geen verklaring waarom enkele miljoenen jaren geleden de toename van koutskool en roet in alle klimaatzones op Aarde is toegenomen. Het kosmische bombardement zou een verklaring kunnen zijn. Die toename van straling zou hebben geleid tot een toename van branden die de overgang van bossen naar savannes zou hebben bespoedigd. Die overgang zou verband kunnen houden met de menselijke evolutie in het noordoosten van Afrika.

Een dergelijke gebeurtenis zal zich in de nabije toekomst niet meer voor doen. De meest nabije ster die de komende miljoenen jaren een dergelijke zware supernova kan veroorzaken is de ster Betelgeuze. Deze ster is 652 lichtjaar van ons verwijderd.

Die afstand is te ver om grote effecten te hebben op onze planeet. We moeten ons veel meer zorgen maken om gebeurtenissen op onze eigen Zon. Die kunnen grote gevolgen hebben voor onze technologie. Een zonnevlam die er voor zorgt dat de elektriciteitsvoorziening maandenlang is uitgeschakeld zal een enorme impact hebben op het leven op onze planeet.

Artikel: From cosmic explosions to terrestrial fires?

 

Eerste publicatie: 30 mei 2019