奇妙な新理論は超新星爆発と人間の直立歩行能力を結びつける

宇宙からやってくるものは、地球上でのんびりと過ごそうとしている生命体にかなりの影響を及ぼす可能性がある。その最も明白な例は、地球上の動植物の4分の3をあっさりと死滅させた隕石の衝突だ。恐ろしいことだ。しかし、宇宙に関するこうした無意味な話は、時にはもっと奇妙なことをする。Journal of Geologyに発表された新しい論文で、科学者らは、数百万年前に爆発した一連の遠方の超新星が、初期の人類の祖先が直立歩行を学ぶきっかけになった可能性があると示唆している。

よろしければその部分をもう一度読んでください。しかし、奇妙さは薄れません。どこか別の場所で一群の星が大爆発を起こし、それがホモサピエンスの二足歩行につながるなんて、どうしてあり得るのでしょうか? このステップを踏んでみましょう。

カンザス大学の天体物理学者で、この新しい論文の筆頭著者であるエイドリアン・メロット氏は、キャリアのほとんどを超新星の研究に費やしてきた。しかし、ほんの数年前、研究者らは、特定のグループの超新星が共通の距離で、共通の時期に爆発したことを示唆する鉄60dの堆積物を世界中に発見した。堆積物から、これらの超新星からの光線が800万年前には地球に当たり始め、そのエネルギーはつい最近の260万年前にピークに達したと判断できる。メロット氏と彼の同僚にとって、この時期の距離は、約123光年離れた、一連の超新星によって吹き飛ばされたように見える高温のガスが存在する「局部的泡」と呼ばれる領域で発生した活動と一致している。爆発した元の恒星は、おそらく太陽の9倍の質量があった。

「私たちは、これらの超新星の結果や起こりうる影響は何かという疑問を抱くことにしました」とメロット氏は言う。

超新星爆発が地球に及ぼす影響については、あまり詳しく研究されていない。この問題を研究した最初の論文は1950年代に発表され、地球近傍の爆発が地球上で大量絶滅を引き起こしたか、あるいは促進したかどうかに焦点を当てていた。しかし、メロット氏の新しい論文で新しいのは、中距離の超新星も地球上の生命に影響を及ぼす環境影響を及ぼしたかどうかに焦点を当てている点だ。

なんらかの効果があるはずですよね？ 超新星は、他の天体の爆発とほぼ同じように宇宙線を放出し、このエネルギーは温度変動を引き起こすなど、非常に物理的な影響を及ぼす可能性があります。 さらに、科学者の計算によると、超新星は最大 1,000 兆ボルトのエネルギーを誇る宇宙線を放出します。これは 15 個のゼロです。 一般的な宇宙線は、実際には 10 億ボルト (9 個のゼロ) を超えるエネルギーを示すことはありません。 「これらは、私たちが通常浴びる宇宙線よりも 100 万倍もエネルギーが強いのです」とメロットは言います。

メロット氏と、カンザス州トピーカのウォッシュバーン大学の共著者ブライアン・トーマス氏は、これらの宇宙線が地球の大気中の粒子を地表までイオン化（帯電）するほど強力だったのではないかと考え始めた。「これは異常です」とメロット氏は言う。「通常は成層圏高度で弱まります。しかし、これらの放射線は地上まで届くため、粒子全体をイオン化します。つまり、雲から地上への雷が増えるということです」。大気がイオン化されると、自由電子とイオンが増え、雷が発生する伝導経路が作られる。その結果、これらの超新星の直接的な結果として、雷の発生が最大 50 倍に増えると予想される。

2人は計算モデルをいくつか実行してこの行動を裏付け、論文の奇妙な理論に戻ることにした。メロットとトーマスは、これらの超新星によって引き起こされた落雷の急増が山火事の急増を引き起こした可能性があると考えている（この期間に対応するすすと炭素堆積物の増加がその証拠である）。これらの山火事は北東アフリカの多くの森林を焼き尽くし、草の茂ったサバンナに変えた原因である可能性がある。そして近年、これらの地域がサバンナに変わったことで、祖先のヒト科の種が二足歩行を奨励した可能性があるという仮説が立てられている。木がまばらに点在する風景の中で、二足歩行は場所から場所へと移動するためのよりエネルギー効率の良い方法だっただろう。止まる木がないので、立ち上がることで、ヒト科の人々は少なくとも背の高い草の中に潜む捕食動物を垣間見ることができただろう。

残念ながら、この理論は人類の進化について私たちがすでに知っていることとあまりうまく一致しない。「これは化石記録を直接研究していない人々によって書かれたものであることは明らかです」と、アメリカ自然史博物館の生物人類学の学芸員補佐、アシュリー・ハモンド氏は言う。「化石記録を研究した人々は、これらの超新星がピークに達した260万年前には二足歩行が確立されていたと言うでしょう。」二足歩行の起源は、メロット氏とトーマス氏がこれらの一連の超新星がピークに達したと述べている時期の約200万年前、440万年前近くにまで遡る。

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「二足歩行器官は実はとても古いものです」とハモンド氏は言う。「二足歩行器官は人類の系統、つまりヒト科の系統の最初の本当の特徴です。260万年前に起こったことを結び付けるのは、少し無理が​​あります」。ハモンド氏は、超新星を進化と結び付けたいのであれば、ヒト科の二足歩行ではなく、ホモ属の出現と結び付けた方が理にかなっていると考えている。化石記録における人類の最も古い出現は280万年前で、ホモ属は約200万年前からより多く見つかっている。

さらに、人類の祖先が二足歩行を始めた正確な要因がまだわかっていない。「いまだにかなり激しい議論が交わされています」とハモンド氏は言う。サバンナ仮説は科学者の間で議論されているものの一つで、おそらく一因となっている。しかし、アフリカの地形がいつから木々を失い、背の高い草原に変わり始めたのか、そして山火事が実際にどの程度そのプロセスを促進したのかについても疑問が残る。

メロット氏は、自分とトーマス氏が古生物学者ではないことを真っ先に強調した。同氏は論文のアイデアを「理論上の予想」と呼び、この発見はむしろ、雷の発生に関するより強力な理論を導き出すためのより大規模な取り組みへの貢献だと考えている。雷の発生は「十分に理解されていない」という。皮肉なことに、このことは論文の最も基本的な限界の 1 つを浮き彫りにする。つまり、雷の発生をよく理解していなければ、これらの超新星が本当に地球を焦がし、森林を焼き尽くすほどの雷撃の急増を引き起こしたかどうかは、はっきりしないのだ。「私たちのアイデア全体は、宇宙線が雷の種になるという考えに大きく依存しています」とメロット氏は言う。

著者らがここでかなり興味深い関連性を引き出していることは疑いようがない。しかし、意見の一致は明らかだ。もし私たちがローカルバブル内の超新星が、私たちが話したり直立歩行したりする理由なのかどうかを本当に調査するつもりなら、もっと具体的な証拠が必要になるだろう。