RW Space

Этот сверкающий космический корабль «Земля» и Солнечная система, в которой она обитает, не зафиксированы в космосе, а медленно и величественно кружатся, как часть вальса галактического масштаба вокруг сердца Млечного Пути.

Где находилась Солнечная система в этом древнем путешествии, нам часто невозможно узнать – но только что появились новые подсказки, замороженные на десятки тысяч лет в антарктических льдах.

Там команда ученых во главе с ядерной астрофизик Доминик Колл из Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе в Германии обнаружил редкие изотопы железа, которые прослеживают недавнее прохождение нашей планеты через межзвездное облако пыли сверхновой — остатков давно умерших звезд.

В последние десятилетия антарктический ледяной покров превратился в бесценный источник информации об истории нашей планеты. Он начал формироваться слой за слоем из падающего снега около 35 миллионов лет назад, и внутри каждого слоя частицы из атмосферы захватывались и замерзали.

Со временем это многослойное образование, сжатое собственным весом, превратилось в вертикальную капсулу времени, из которой ученые могут извлекать длинные цилиндры льда для хронологической записи атмосферных изменений за миллионы лет.

В 2019 году Колл и его коллеги исследовали свежевыпавший антарктический снег и обнаружили следы железа. изотоп под названием 60Fe или железо-60.

Теперь они обнаружили железо-60, замороженное в ледяных кернах, датированных периодом от 40 000 до 81 000 лет назад.

Железо-60 является особенным, поскольку оно может образовываться только в определенных экстремальных условиях, которые не встречаются на Земле в естественных условиях, таких как взрывы сверхновых.

Возможно, некоторое количество железа-60 было вовлечено в формирование Земли, но с периодом полураспада всего 2,6 миллиона лет оно практически полностью распалось примерно через 15 миллионов лет. Любое железо-60, которое присутствовало при формировании Земли 4,5 миллиарда лет назад, давно исчезло.

Это означает, что любое железо-60, которое мы находим на нашей планете выше определенного фонового порога, должно быть, упало из космоса. На Земле не существует известного естественного способа производить его в значительных количествах.

Кроме того, учитывая то, как оно формируется, ученые полагают, что его присутствие на Земле, в океанских отложениях, а также во время недавних снегопадов означает, что наша Солнечная система проходила – и, возможно, все еще движется сквозь – обломки сверхновых.

После открытия железа-60 в поверхностном снеге Колл и его коллеги захотели буквально копнуть глубже, чтобы увидеть, насколько далеко в прошлое простираются записи железа-60.

Использование образцов собранные в рамках Европейского проекта по отбору кернов льда в Антарктиде (EPICA), исследователи просеяли 295 килограммов (650 фунтов) антарктического льда в поисках неуловимых атомов железа-60.

Они растопили лед, извлекли то, что осталось, и подсчитали обнаруженные ими атомы железа-60.

Их результаты показали более высокую концентрацию железа-60, чем можно было бы объяснить очень небольшим фоновым вкладом космических лучей, которые врезались в Землю — предполагая, что по крайней мере часть железа-60 в антарктическом льду должна была прийти из межзвездного пространства.

А вот это еще интереснее. Концентрация железа-60 во льду, существовавшая десятки тысяч лет назад, значительно ниже, чем концентрация в снеге за последние несколько десятилетий.

Солнечная система в настоящее время движется через область, называемую Местным межзвездным облаком, состоящую из газа, пыли и плазмы, которая, по мнению ученых, была засеяна активностью сверхновых. Поэтому вполне понятно, что это облако осыпает Землю очень слабым дождем из железа-60.

Результаты Колла и его команды показывают, что антарктический лед представляет собой запись полета Земли через облако, что, в свою очередь, подробно раскрывает структуру облака. Более того, это означает, что облако содержит более плотные и более тонкие области пыли, содержащей железо-60.

Это действительно интересное открытие, сделанное несколькими атомами в куске льда.

Записи ледяного ядра свидетельствуют о том, что Солнечная система могла двигаться через облако в течение по крайней мере 80 000 лет, сначала проходя через более редкую область, а затем переходя в более плотную, которую мы все еще пересекаем. сегодня.

По теме: Попытка звезды поглотить черную дыру могла спровоцировать появление сверхновой нового типа

На самом деле мы не знаем с уверенностью происхождения Местного межзвездного облака. Результаты команды согласуются с происхождением сверхновой и подчеркивают возможность проследить структуру облака по осязаемому материалу здесь, на Земле.

«Эти результаты позволяют предположить, что Местное межзвездное облако представляет собой космический архив железа-60, произведенного сверхновой», — пишут исследователи.

«Впечатленный временной профиль железа-60 свидетельствует об изменении местной межзвездной среды за последние 80 000 лет. лет.»

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.