Внеземное вещество на Южном полюсе подтвердило прохождение Земли сквозь межзвездное облако пыли
В антарктическом льду возрастом от 40 000 до 80 000 лет ученые обнаружили следы железа-60 — редкого радиоактивного изотопа, который образуется исключительно при взрывах массивных звезд. Согласно научной работе, опубликованной в Physical Review Letters, данная находка подтверждает, что прямо сейчас наша планета летит сквозь Местное межзвездное облако, непрерывно собирая на своем пути атомы внеземного происхождения. Открытие совершила международная исследовательская группа под руководством физиков Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф.
Железо-60 рождается исключительно в недрах массивных космических объектов. В открытый космос этот элемент выбрасывается только во время масштабного взрыва сверхновой, когда звезда завершает свой жизненный цикл. Период полураспада данного радиоактивного изотопа составляет 2,6 миллиона лет. Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, поэтому абсолютно все первоначальные запасы этого вещества на планете давно исчезли. Любой атом железа-60, который специалисты фиксируют в настоящее время на поверхности или в геологических породах, имеет стопроцентное внеземное происхождение. Несколько лет назад физики уже находили данный элемент в свежем поверхностном снегу Антарктиды, выпавшем менее двадцати лет назад. Тогда этот факт создал серьезную научную проблему: в новейшей истории вблизи нашей системы не фиксировалось никаких звездных взрывов, которые могли бы напрямую засеять Землю свежим радиоактивным материалом. Также следы сверхновых находили в глубоководных океанических отложениях и лунном грунте, но они относились к событиям миллионной давности.
Авторы нового исследования предположили, что источником постоянного притока изотопа выступает Местное межзвездное облако — область сильно разреженного газа и пыли протяженностью около тридцати световых лет. Солнечная система вошла в эту зону десятки тысяч лет назад. Чтобы подтвердить гипотезу, исследователи обратились к глубоким ледяным кернам, добытым в рамках европейского бурового проекта EPICA. Антарктический ледниковый щит работает как точный хронологический архив для астрофизиков и климатологов. Год за годом выпадающий снег захватывает оседающие из атмосферы частицы космической пыли. Со временем снег под собственным весом прессуется в плотный лед, надежно сохраняя химический состав своей эпохи.
При помощи высокочувствительного масс-спектрометра и ускорителя частиц ученые поштучно подсчитали количество атомов железа-60 в растопленных древних образцах. Задача сводилась к поиску нескольких искомых атомов среди десятков триллионов других частиц. Анализ показал, что лед, образовавшийся 40-80 тысячелетий назад, содержит изотоп в концентрациях, значительно превышающих стандартный фон от космических лучей. При этом количество внеземного вещества оказалось заметно ниже, чем в современных снежных слоях. Разница в показателях прямо указывает на то, что Земля пересекает участки межзвездного облака с неодинаковой плотностью.
Разреженное газопылевое скопление работает как гигантский космический резервуар. Оно хранит радиоактивный материал со времен древнего звездного взрыва, не давая ему рассеяться в пустом пространстве. Измеряя концентрацию оседающих на поверхность Земли частиц, астрофизики получили инструмент для прямого изучения структуры нашего галактического района. Солнечная система в настоящее время находится ближе к краю этого облака и, согласно расчетам, окончательно выйдет из него через несколько тысяч лет. До тех пор планета продолжит накапливать звездный пепел.
Источник:phys.org
