В океанических отложениях нашли остатки сверхновой звезды
Радиоактивные изотопы, обнаруженные в океанических отложениях, показывают, что Земля путешествовала через облако осадков от древней сверхновой звезды
Радиоактивные изотопы, обнаруженные в океанических отложениях, показывают, что Земля путешествовала через облако осадков от древней сверхновой звезды в течение последних 33000 лет.
Группа исследователей во главе с профессором Антоном Валлнером, физиком-ядерщиком из Австралийского национального университета, обнаружила следы железа-60 на морском дне, которые могли иметь только внеземное происхождение.
Железо — настолько распространенный элемент, что мы склонны принимать его как должное, но на самом деле это замечательный металл, хотя бы по той причине, что он вообще появился.
Любой, кто изучал физику, может сказать вам, что две формы ядерной энергии работают, как кажется, в противоположном направлении. Деление высвобождает энергию, разбивая тяжелые атомы на более легкие, а синтез высвобождает энергию, объединяя два легких атома в один более тяжелый.
Вопрос в том, где встречаются эти два процесса и что происходит, когда они встречаются?
Ответ заключается в том, что они встречаются в атоме железа, где его расщепление или синтез становится намного труднее. На самом деле атомы железа настолько упрямы с энергетической точки зрения, что единственный способ произвести некоторые изотопы в природе (в любом количестве) — это внутри сердца взрывающейся звезды — сверхновой.
Именно отсюда появилось все железо на Земле, но здесь есть небольшая загадка. Один радиоактивный изотоп железа, железо-60, имеет период полураспада 2,6 миллиона лет.
Это означает, что после того, как Земля сформировалась 4,6 миллиарда лет назад, все железо-60 должно было исчезнуть примерно за 15 миллионов лет. Удивляет то, что ученые продолжают находить железо-60 на Земле. Откуда оно?
По словам Валлнера, ответ заключается в том, что сверхновые оставляют после себя гигантские облака осадков, такие как Крабовидная туманность, после того, как они взрываются, и Земля время от времени регулярно дрейфует через них.
Собирая образцы отложений в двух океанских точках, Антон Валлнер и его команда использовали масс-спектрограф на установке по ускорителю тяжелых ионов ANU (HIAF), который показывает, что в кернах отложений, датируемых 33000 лет назад, обнаружены следы железа-60.
Предыдущие исследования Валлнера уже обнаружили следы железа-60, относящиеся к 2,6 миллионам лет и, возможно, еще к 6 миллионам лет, но есть признаки того, что Земля путешествовала через плотное облако газа и пыли, называемое Местным межзвездным облаком, (ММО). Это могло быть от недавней сверхновой звезды, и Валлнер подозревал, что она содержит железо-60.
Фактически, осадок указывает на то, что следы железа-60 распространены на протяжении последних 33000 лет. Это говорит о том, что изотоп равномерно распределен в ММО. Также возникает вопрос, откуда взялось облако. Была ли это относительно молодая сверхновая звезда или работал какой-то другой механизм?
«Есть недавние статьи, в которых предполагается, что железо-60, захваченное частицами пыли, может «отскакивать» в межзвездной среде», — сказал профессор Валлнер. «Итак, железо-60 могло появиться в результате взрыва даже более старых сверхновых, и то, что мы измеряем, является своего рода эхом. Для выяснения этих деталей требуется больше данных».
Исследование было опубликовано в журнале PNAS.