Ученые обнаружили в свежевыпавшем снегу в Антарктиде чрезвычайно редкий изотоп железо-60. Проведенный анализ указал на межзвездное происхождение вещества, которое могло появиться в результате вспышки сверхновой, произошедшей не более нескольких миллионов лет назад. Найденное железо-60 при этом должно было попасть на Землю не более 20 лет назад, как написали ученые в статье, опубликованной в Physical Review Letters.
Где на Земле уже находили изотоп железо-60?
В конце XX века ученые предположили, что близкий взрыв сверхновой мог повлиять на Землю намного позже ее формирования и даже стать причиной массовых вымираний. Гипотезу можно проверить, если обнаружить ряд редких радиоактивных изотопов, таких как железо-60 с периодом полураспада в 2,6 миллиона лет. Этот срок достаточно мал, чтобы подобных ядер не осталось со времени образования планеты, но достаточно велик, чтобы зафиксировать следы давно случившегося редкого события. Железо-60 не получается в результате распада других ядер, поэтому оно может быть только космического происхождения.
Это предсказание было подтверждено, когда нужные изотопы были найдены в отложениях на океанском дне. Последующий анализ показал, что вещество попало на Землю 2–2,5 миллиона лет назад. Затем были получены дополнительные указания на относительно недавнюю близкую вспышку сверхновой — железо-60 также нашлось в образцах лунных пород и космических лучах, хотя ученые разошлись в оценках их возраста и, следовательно, соответствующей сверхновой.
Как обнаружили радиоактивный пепел в снегу?
В работе, ведущим автором которой выступил Доминик Колль (Dominik Koll) из Австралийского национального университета, проверялась идея, что выброшенное при взрывах сверхновых вещество продолжает попадать на Землю и сегодня. Для этого авторы собрали около 500 килограмм свежего снега рядом с немецкой антарктической станцией Конен. Снег доставили в нерастаявшем виде в Германию, где его плавили и анализировали на масс-спектрометре.
Анализ показал, что в добытом образце нашлось примерно 73 тысячи атомов железа-60, что соответствует примерно 1,2 атомам на квадратный сантиметр антарктического снега в год. Авторы заключают, что им удалось обнаружить первое свидетельство недавнего попадания вещества сверхновой на Землю.
Ученые считают, что открытие важно, так как показывает, что как минимум часть пыли в Местном межзвездном облаке, сквозь которое Солнечная система движется со скоростью в 26 километров в секунду, порождена сверхновыми. Исследователи собираются проверить эту гипотезу, измерив концентрацию железа-60 в старом снеге. Если идея верна, то стоит ожидать резкого повышения примерно 40–50 тысяч лет назад, когда Солнце влетело в Местное межзвездное облако.
