Αφού ανέλυσαν 300 κιλά πάγου από την Ανταρκτική οι επιστήμονες εντόπισαν κάτι παράξενο
Το ισότοπο είχε εντοπιστεί στο παρελθόν σε αρχαία θαλάσσια ιζήματα, όμως τα δείγματα της Ανταρκτικής προσφέρουν ένα πολύ πιο πρόσφατο αρχείο διαστρικού υλικού που έφτασε στη Γη
Snapshot
- Εντοπίστηκαν ίχνη ραδιενεργού σιδήρου
- 60 σε αρχαίο πάγο της Ανταρκτικής, προερχόμενα από κοντινή υπερκαινοφανή έκρηξη.
- Το ισότοπο σίδηρος
- 60 σχετίζεται με το Τοπικό Διαστρικό Νέφος που περιβάλλει το ηλιακό σύστημα.
- Η έρευνα βασίστηκε σε ανάλυση περισσότερων από 300 κιλών πάγου με φασματομετρία μάζας επιταχυντή για υψηλή ακρίβεια ανίχνευσης.
- Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ηλιακό σύστημα κινείται μέσα στο Τοπικό Διαστρικό Νέφος εδώ και δεκάδες χιλιάδες χρόνια.
- Η μελέτη ανοίγει νέους δρόμους για την κατανόηση της προέλευσης και της ιστορίας του διαστρικού περιβάλλοντος γύρω από τη Γη.
Οι επιστήμονες εντόπισαν ίχνη ραδιενεργής αστρικής σκόνης διατηρημένα στους πάγους της Ανταρκτικής, συνδέοντας άμεσα τη Γη με συντρίμμια που προήλθαν από αρχαίες εκρήξεις άστρων. Η ανακάλυψη αφορά το σίδηρο-60, ένα σπάνιο ισότοπο που μεταφέρεται στο διάστημα μέσα σε σωματίδια διαστρικής σκόνης.
Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι υλικό από μια κοντινή υπερκαινοφανή έκρηξη (supernova) παγιδεύτηκε μέσα στο Τοπικό Διαστρικό Νέφος, την περιοχή αερίων και σκόνης που περιβάλλει σήμερα το ηλιακό σύστημα. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ανακάλυψη μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της προέλευσης αυτού του κοντινού κοσμικού περιβάλλοντος.
Ομάδα με επικεφαλής τον Ντόμινικ Κολ από το Ινστιτούτο Φυσικής Δεσμών Ιόντων και Έρευνας Υλικών του HZDR εξέτασε δείγματα πάγου από την Ανταρκτική, ηλικίας μεταξύ 40.000 και 80.000 ετών. Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physical Review Letters, οι ερευνητές αναζήτησαν ίχνη ραδιενεργού υλικού που παράγεται από supernova και τελικά εντόπισαν άτομα σιδήρου-60 εγκλωβισμένα μέσα στον πάγο.
Το ισότοπο είχε εντοπιστεί στο παρελθόν σε αρχαία θαλάσσια ιζήματα, όμως τα δείγματα της Ανταρκτικής προσφέρουν ένα πολύ πιο πρόσφατο αρχείο διαστρικού υλικού που έφτασε στη Γη.
Εκατοντάδες κιλά αρχαίου πάγου αναλύθηκαν
Για τη διεξαγωγή της μελέτης, οι ερευνητές συνέλεξαν και επεξεργάστηκαν περισσότερα από 300 κιλά πάγου από την Ανταρκτική. Τα δείγματα λιώθηκαν, υποβλήθηκαν σε χημική επεξεργασία και εξετάστηκαν με φασματομετρία μάζας επιταχυντή, μια τεχνική ικανή να εντοπίζει και να μετρά εξαιρετικά σπάνια ισότοπα άτομο προς άτομο.
Η τελευταία έρευνα εξηγεί ότι η μέθοδος αυτή επέτρεψε στην ομάδα να απομονώσει ίχνη σιδήρου-60 με πολύ υψηλή ακρίβεια. Το ισότοπο θεωρείται ιδιαίτερα σημαντικό για τους αστροφυσικούς, επειδή δεν παράγεται φυσικά σε μεγάλες ποσότητες στη Γη.
«Αναζητήσαμε μεμονωμένα άτομα του ραδιενεργού ισοτόπου 60Fe», δήλωσε ο Ντόμινικ Κολ. «Αυτό το ισότοπο αποτελεί το αποτύπωμα άστρων που εκρήγνυνται».
Η ομάδα πιστεύει ότι το ραδιενεργό υλικό συμπυκνώθηκε σε μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης μετά από μια αστρική έκρηξη και στη συνέχεια ταξίδεψε στο διαστρικό διάστημα. Ορισμένα από αυτά τα σωματίδια έφτασαν τελικά στη Γη αφού πέρασαν μέσα από το ηλιακό σύστημα.
Το νέφος που είναι γνωστό με το παρατσούκλι «Local Fluff» αποτελείται από αέρια, σκόνη και πλάσμα κατανεμημένα ανάμεσα σε κοντινά άστρα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το ηλιακό σύστημα κινείται μέσα σε αυτή την περιοχή εδώ και δεκάδες χιλιάδες χρόνια.
Μυστηριώδες ισότοπο συνδέεται με το Τοπικό Διαστρικό Νέφος
Η ανακάλυψη επεκτείνει προηγούμενη έρευνα που δημοσιεύθηκε το 2019, όταν μέλη της ίδιας ομάδας εντόπισαν για πρώτη φορά σίδηρο-60 σε χιόνι της Ανταρκτικής. Τότε, η προέλευση του ισοτόπου παρέμενε άγνωστη.
«Δεν γνωρίζαμε από πού προερχόταν», ανέφερε ο Κολ. «Συνεχίσαμε λοιπόν να εργαζόμαστε πάνω σε αυτό, αναζητώντας την πηγή της εισροής… και καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι σχετίζεται με το τοπικό διαστρικό νέφος».
Οι ερευνητές συνέκριναν πρόσφατα δείγματα χιονιού με πολύ παλαιότερα στρώματα πάγου και παρατήρησαν σημαντική διαφορά στις συγκεντρώσεις σιδήρου-60. Τα παλαιότερα δείγματα περιείχαν μικρότερες ποσότητες του ισοτόπου, γεγονός που δείχνει ότι λιγότερη διαστρική σκόνη έφτανε στη Γη εκείνη την περίοδο.
Η μελέτη σημειώνει ότι αυτή η μεταβολή συνέβη σε σχετικά σύντομη αστροφυσική χρονική κλίμακα. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι το μοτίβο δεν ταίριαζε με παλαιότερες αποθέσεις σιδήρου-60 που είχαν βρεθεί σε θαλάσσια ιζήματα ηλικίας εκατομμυρίων ετών. Αυτή η διαφορά οδήγησε την ομάδα στην υπόθεση μιας πιο τοπικής προέλευσης, άμεσα συνδεδεμένης με το διαστρικό περιβάλλον που περιβάλλει το ηλιακό σύστημα.
Ένας νέος τρόπος μελέτης του κοσμικού χώρου
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η μελέτη προσφέρει μία από τις πρώτες άμεσες ευκαιρίες για να διερευνηθεί η προέλευση των διαστρικών νεφών που περιβάλλουν το ηλιακό σύστημα. Πληροφορίες που κοινοποιήθηκαν στο Space.com ενισχύουν τη σύνδεση ανάμεσα στο Τοπικό Διαστρικό Νέφος και την παλαιότερη δραστηριότητα supernova.
«Αυτό σημαίνει ότι τα νέφη που περιβάλλουν το ηλιακό σύστημα συνδέονται με μια αστρική έκρηξη», ανέφερε ο ίδιος. «Και για πρώτη φορά, αυτό μας δίνει την ευκαιρία να διερευνήσουμε την προέλευση αυτών των νεφών».
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το ηλιακό σύστημα εισήλθε στο Local Fluff πριν από 40.000 έως 124.000 χρόνια. Η ομάδα σχεδιάζει τώρα να εξετάσει παλαιότερα δείγματα πάγου που σχηματίστηκαν πριν από εκείνη την περίοδο.
Οι μελλοντικές αναλύσεις ενδέχεται να βοηθήσουν τους ερευνητές να εντοπίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια πότε η διαστρική σκόνη άρχισε να φτάνει στη Γη και να κατανοήσουν καλύτερα την πρόσφατη ιστορία της γειτονιάς μας στον γαλαξία.
