Ledo gręžiniai atskleidė kosminę Žemės kelionę: rastas retas supernovų izotopas

Antarktidos ledo gręžiniuose mokslininkai aptiko itin retą geležies izotopą geležį-60, kuris, kaip teigiama, gali būti tiesioginis įrodymas, kad Saulės sistema pastaraisiais dešimtimis tūkstančių metų judėjo per tarpžvaigždinę supernovų dulkėmis prisotintą sritį. Šis radinys ledo sluoksnius paverčia savotišku Žemės kelionės kosmose „skrydžio registratoriumi“.

Tyrimą atliko komanda, vadovaujama branduolinės astrofizikos specialisto Dominiko Kolo iš Vokietijos Helmholtzo centro Drezdene-Rosendorfe. Jie lede ieškojo atomų, kurių kilmę paaiškinti procesais Žemėje praktiškai neįmanoma.

Kas ypatinga geležyje-60?

Geležis-60 susidaro tik ekstremaliomis sąlygomis, pavyzdžiui, žvaigždėms sprogstant supernovomis. Žemėje ji natūraliai nesiformuoja reikšmingais kiekiais, todėl jos aptikimas aplinkoje paprastai siejamas su kosminės kilmės dulkėmis.

Dar vienas svarbus argumentas yra šio izotopo irimas: jo pusėjimo trukmė siekia apie 2,6 milijono metų. Tai reiškia, kad jeigu geležies-60 ir buvo Žemėje jos formavimosi pradžioje, per geologiškai trumpą laiką ji turėjo išnykti, tad šiandien randami pėdsakai laikomi „šviežiu“ įnašu iš kosmoso.

Kaip Antarktidos ledas tapo laiko kapsule?

Antarktidos ledo skydas formuojasi sluoksnis po sluoksnio iš sniego, o kartu su krituliais įšąla ir atmosferos dalelės. Suslėgtas ledas leidžia išgręžti cilindrinius gręžinius, kuriuose sluoksniai atspindi skirtingus laikotarpius.

Naudodami Europos projekto Antarktidos ledo gręžiniams medžiagą, tyrėjai ištyrė apie 295 kilogramus ledo. Ledą jie ištirpdė, išskyrė likusias priemaišas ir suskaičiavo itin mažą kiekį geležies-60 atomų.

Ką rodo skirtingos koncentracijos?

Komanda praneša, kad geležies-60 pėdsakų aptikta ledo sluoksniuose, datuojamuose maždaug prieš 40 000–81 000 metų. Kartu nustatyta, kad šiuose senesniuose sluoksniuose izotopo koncentracija mažesnė nei pastarųjų dešimtmečių Antarktidos sniege.

Toks skirtumas dera su hipoteze, kad Saulės sistema šiuo metu juda per vadinamąjį Vietinį tarpžvaigždinį debesį. Tai dujų, dulkių ir plazmos sritis, kuri, kaip manoma, galėjo būti „pasėta“ supernovų liekanomis, o Žemę pasiekia vos juntamas kosminių dulkių „lietus“.

„Šie rezultatai leidžia manyti, kad Vietinis tarpžvaigždinis debesis yra kosminis archyvas, kuriame saugoma supernovų pagaminta geležis-60“, – rašė tyrėjai.

Mokslininkų vertinimu, ledo gręžinių įrašas rodo, kad Saulės sistema per šią sritį galėjo judėti bent 80 000 metų, pereidama per retesnes ir tankesnes debesies zonas. Tai svarbu ne tik kosminės aplinkos rekonstrukcijai, bet ir geresniam supratimui, kaip tarpžvaigždinė medžiaga pasiekia Žemės atmosferą.

Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale Physical Review Letters, o tolesni darbai turėtų padėti tiksliau susieti izotopų „pikas“ su konkrečiais mūsų kosminės kaimynystės pokyčiais. Tokie duomenys gali papildyti ir kitus archyvus, pavyzdžiui, vandenynų nuosėdų įrašus, kuriuose taip pat fiksuojami supernovų kilmės izotopai.