Исследования, проведенные учеными, открывают завесу над тем, как наша планета перемещалась через облако межзвездной пыли. Недавняя работа анализирует присутствие редкого изотопа железа — железа-60, находящегося в антарктическом льду, чтобы создать более полное представление о нашей ситуации в контексте широкой Вселенной. Железо-60 возникает в результате катастрофических событий, таких как взрывы сверхновых, и его изучение предоставляет уникальную возможность проследить за историей нашей солнечной системы.
ИЗОТОП ЖЕЛЕЗА-60 И ЕГО ИСТОЧНИК
Железо-60 — это радиоактивный изотоп, образующийся исключительно в результате нуклеосинтеза в ходе взрывов массивных звезд. Поскольку его период полураспада составляет около 2,6 миллионов лет, его обнаружение на Земле позволяет ученым сделать выводы о событиях, произошедших миллионы лет назад. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, команда под руководством Доминика Коля с Института физики и материаловедения ХЗДР (Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf) нашла его в образцах антарктического льда, что помогает лучше понять, как Земля проходила через массивное межзвездное облако, известное как Локальное межзвездное облако (LIC).
ПРОБЛЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА
В 2019 году Код и его организация первыми обнаружили железо-60 в Антарктиде и подтвердили, что его источник не находится на Земле. «После исключения возможных земных источников, таких как глобальное загрязнение, избыток железа-60 можно было отнести только к межзвездному железу-60, которое, возможно, произошло из солнечного соседства», — говорится в их исследовании.
Совсем недавно команда во главе с Колем углубилась в вопрос о происхождении железа-60. Ученые предполагают, что наша солнечная система сейчас пересекает LIC, который может быть стадией, образованной в результате взрывов сверхновых. Это облако может представлять собой космический архив, хранящий информацию о произведенном железе-60, образованном в результате этих взрывов.
История же железа-60 на Земле значительно сложнее, чем можно было бы предположить. Так, было несколько гипотез, объясняющих, как этот изотоп мог попасть в земные образцы — одна из них предполагает, что это остатки одного из старых сверхновых, взорвавшихся неподалеку.
АНТАРКТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследованное количество льда, собранного за последние 40,000 — 80,000 лет, в сочетании с другими образцами, такими как глубоководные отложения, показывает, что Земля получает больше железа-60 сегодня и в недавние времена, чем это было в прошлом. Эти колебания в количестве изотопа ставят под сомнение теорию о том, что железо-60 образовалось только из распада одного международного сверхнового.
По словам Коля, «это указывает на то, что мы, возможно, находились в среде с более низким содержанием железа-60 или что само облако демонстрирует сильные изменения плотности».
ТЕОРИЯ МЕЖЗВЕЗДНОГО ОБЛАКА
Ученые предполагают, что LIC было создано в результате множества взрывов сверхновых — до 20 — произошедших от 15 до 20 миллионов лет назад. Многократные взрывы создают отдельные всплески производства железа-60. Эти взрывы, сопровождающиеся мощными ударными волнами, образуют области с различным содержанием изотопа. Когда солнечная система проходит через облака, различные количества железа-60 достигают Земли, что объясняет изменение их содержания.
Таким образом, данное исследование подтверждает, что LIC может служить космическим архивом, хранящим информацию о производстве железа-60 в результате сверхновых, и предоставляет ценную информацию о меняющейся межзвездной среде на протяжении последних 80 тысяч лет.
