Dodano: 31 sierpień 2020r.

Ziemia wydaje się podróżować przez szczątki po eksplozji supernowej

Ziemia przez ostatnie 33 tys. lat podróżuje przez obłok radioaktywnego pyłu, który najprawdopodobniej jest pozostałością po eksplozji supernowej – wynika z badań australijskich naukowców. Według uczonych, świadczą o tym rzadkie izotopy żelaza znalezione w osadach na dnie oceanów.

Ziemia wydaje się podróżować przez szczątki po eksplozji supernowej

 

Kosmiczny pył pochodzący z wybuchów supernowych dryfuje przez przestrzeń kosmiczną, a Ziemia wraz z całym Układem Słonecznym dostała się w chmurę takiego pyłu, którego część dotarła do powierzchni planety – twierdzą naukowcy z Australian National University (ANU). Odkrycie pyłu i jego analizy mogą dostarczyć nam kluczowych informacji o historii gwiezdnych wybuchów w naszym galaktycznym sąsiedztwie.

Żelazo-60

Badaniami, których wyniki ukazały się na łamach pisma „Proceedings of the National Academy of Sciences”, kierował Anton Wallner, fizyk jądrowy z ANU. Z analiz prowadzonego przez badacza zespołu wynika, że Ziemia oraz cały Układ Słoneczny, od około 33 tys. lat podróżuje przez obłok promieniotwórczego pyłu, którego część dotarła na powierzchnię planety.

- Te chmury mogą być pozostałością po starożytnych eksplozjach supernowych, potężnych i niezwykle jasnych wybuchach gwiazd - powiedział Wallner.

Świadczące o tym ślady uczeni znaleźli w osadach na dnie oceanów w dwóch różnych lokalizacjach. Ich szacunki oparte na spektrometrii mas wskazują, że mają one około 33 tys. lat. Chodzi o znajdujący się w osadach rzadki izotop żelaza-60, który powstaje, gdy gwiazdy dokonują żywota w wybuchach supernowych.

Izotop żelaza-60 mógł powstać również w czasie formowania się naszej planety, ale czas jego połowicznego rozpadu wynosi 2,6 miliona lat. Ziemia liczy sobie 4,6 miliarda lat, a to oznacza, że izotopu wyprodukowanego podczas powstawania Ziemi już nie ma. Zatem ten znaleziono w oceanicznych osadach musi pochodzić spoza Ziemi, najprawdopodobniej opadł na naszą planetę z pobliskich supernowych.

Szczątki supernowych

We wcześniejszych badaniach Wallner odkrył ślady żelaza-60 sprzed około 2,6 miliona lat oraz sprzed około 6 milionów lat. Wyniki te sugerują, że Ziemia wówczas przeszła przez chmury szczątek po supernowych. To wtedy na naszej planecie pojawił się znaleziony przez badacza izotop żelaza-60. Ale na naszej planecie znaleziono także dużo młodsze depozyty tego izotopu.

Badania z ubiegłego roku wykazały, że śnieg na Antarktydzie również zawiera żelazo-60. Co więcej, śnieg ten musiał spaść w ciągu ostatnich 20 lat. To sugeruje, że Ziemi wciąż przemieszcza się przez chmurę szczątek po supernowej.

Kilka lat temu naukowcy ogłosili, że przy pomocy sondy Advanced Composition Explorer od 17 lat rejestrują żelazo-60 w przestrzeni kosmicznej wokół Ziemi. Wallner znalazł więcej tego materiału, w pięciu próbkach osadów głębinowych z dwóch lokalizacji. Badania wykazały, że izotop pojawił się na Ziemi około 33 tys. lat temu. Ilość izotopu jest mniej więcej na stałym poziomie przez cały ten okres.

Lokalny Obłok Międzygwiazdowy

Przez ostatnie tysiące lat Układ Słoneczny przemieszcza się przez gęstszy obłok gazu i pyłu, zwany Lokalnym Obłokiem Międzygwiazdowym. Pochodzenie Obłoku jest niejasne, ale gdyby chmura ta powstała w wyniku eksplozji supernowej, zawierałaby żelazo-60, co rozwiązałoby zagadkę świeżych opadów żelaza-60 na Ziemię.

Ale wnioski z tych badań w rzeczywistości stawiają więcej pytań niż odpowiedzi. Jeśli Lokalny Obłok Międzygwiazdowy jest źródłem żelaza-60, powinien nastąpić jego gwałtowny wzrost na naszej planecie, gdy Układ Słoneczny wszedł w chmurę - co, zgodnie z danymi zespołu, prawdopodobnie miało miejsce około 33 tys. lat temu, ale tak nie jest.

Być może Lokalny Obłok Międzygwiazdowy i szczątki supernowej są zbieżne, ale nie są jedną strukturą. Lokalny Obłok Międzygwiazdowy nie jest pozostałością po supernowej tylko znalazł się w tym samym miejscu, co gruz po gwieździe. Ale jeśli Lokalny Obłok Międzygwiazdowy nie został utworzony przez supernową, to skąd się wziął? Po drugie, dlaczego żelazo-60 jest tak równomiernie rozłożone w przestrzeni kosmicznej?

- Niedawno pojawiły się prace, które sugerują, że żelazo-60 uwięzione w cząstkach pyłu może odbijać się w ośrodku międzygwiazdowym. Zatem żelazo-60 może pochodzić z jeszcze starszych eksplozji supernowych, a to, co mierzymy, to jakieś echo - powiedział Wallner.

Naukowcy zauważają, że najlepszym sposobem, aby się tego dowiedzieć, jest poszukiwanie większej ilości żelaza-60, które wypełniłoby lukę czasową między 40 tys. lat temu a około miliona lat temu. Jeśli udałoby się znaleźć pokłady żelaza-60, które wskazywałyby, że im dalej się cofamy, tym jest go więcej, wówczas sugerowałoby to starożytne supernowe. Z kolei jeśli znaleziono by więcej depozytów izotopu sprzed kilkudziesięciu tysięcy lat, to wskazywałoby to, że źródłem żelaza-60 jest Lokalny Obłok Międzygwiazdowy.

 

Źródło: Australian National University, fot. Pixabay