一个国际研究团队分析了南极洲最近降雪中的物质,发现了一种来自我们太阳系以外的材料。他们在新降的雪中发现了特定同位素铁-60的样品,并确信它只能来自我们的行星系统之外。他们怀疑这种稀有元素是以星际尘埃的形式到达南极洲的,并且是在过去20年内到达的。
最常见的铁类型是铁-56,其原子核中有26个质子和30个中子,几乎占所有铁的92%。它是四种稳定铁同位素之一。他们发现的铁-60有额外的四个中子,具有轻微的放射性,半衰期为260万年。
这种放射性元素可以在某些核过程中和超新星中产生。天文学家在星际空间中发现了它,但它也在地球海底(追溯到2至250万年前)和月球上被发现,这表明在过去几百万年中,地球一直被附近超新星的物质所淋浴,这应该会在地质构造中显现出来。
在发表于《物理评论快报》上的研究中,研究人员感兴趣的是看看这种“淋浴”是否持续到今天。为此,他们需要分析来自未污染地点的材料,因此他们收集了过去20年内的500公斤(1100磅)南极雪。然后他们将其融化并分析了融水的成分,在那里他们发现了意外的铁-60。
团队研究了这种稀有同位素最可能的来源。核电站和核武器可以产生铁-60,但没有全球性的放射性尘埃来证明南极样本中看到的过量铁-60。因此,研究人员指向星际来源,并建议它以尘埃形式降下。
这项研究可能非常有影响力的原因是我们可以从中获得关于星际云及其从超新星中丰富的见解。研究人员认为,来自恒星爆炸的放射性铁-60应该被捕捉为本地星际云中的尘埃颗粒。据认为,太阳系大约在40000到50000年前进入了云层,大约在3000年前离开——尽管我们可能仍在边缘徘徊。在那段时间里,物质以尘埃的形式降落在地球上。
研究人员在论文中总结道:“通过排除地球和宇宙成因的来源,我们得出结论,我们首次在南极洲发现了具有星际起源的近期铁-60。”
调查这一时间框架内的冰芯并比较我们从第一次进入云层到当前样本的铁-60的丰富性,可能会提供关于横跨银河系的星际尘埃云结构甚至起源的新信息。