四川
德國科學家5月13日公布的研究結果顯示，地球正穿行于超新星爆炸后留下的星際碎片云中。 德國亥姆霍茲德累斯頓研究中心的科學家們在4萬-8萬年前形成的南極冰層中，探測到了鐵-60的痕跡。鐵-60是一種罕見的放射性同位素，由大質量恒星爆炸產生。這一發現表明，環繞太陽系的本地星際云中含有來自遠古超新星爆炸后的殘留物質。
▲地球穿行在星際碎片云中的軌跡示意圖
本地星際云是太陽系當前所處的“銀河系局部稀薄氣體與塵埃環境區”，不是恒星或行星系統，而是星際空間中的一團非常稀薄的物質云。
科學家認為，鐵-60形成于大質量恒星內部，并在超新星爆發時被拋射到太空。地質證據表明，數百萬年前地球附近超新星爆發。然而，在更為接近的時期內，地球附近并未發生恒星爆炸。但是卻在相對“年輕”的南極積雪中發現了鐵-60的痕跡，這引發了人們的疑問。
亥姆霍茲德累斯頓研究中心離子束物理與材料研究所的多米尼克科爾博士表示，他們最初的想法是，本地星際云中含有鐵-60，并且可以長期儲存它。當太陽系穿過這片星際云時，可以將其沉積到地球上。但最初科學家們無法證實這一點。
隨后，研究團隊分析了更多地質樣本，包括3萬年前的深海沉積物，發現這些沉積物中也含有鐵-60。研究人員還對比了不同階段冰層的鐵-60濃度，發現較“老”的冰層中鐵-60的含量低于較“年輕”的冰層。太陽系并非一直停留在本地星際云中，在穿過本地星際云時，其留下的鐵-60的濃度也在不斷變化。
由于鐵-60信號的變化周期在宇宙標準下非常短（僅數萬年），研究人員得以排除其他鐵-60來源的可能性，例如數百萬年前超新星爆炸的逐漸衰減，確認源頭正是太陽系正在經過的這片云層。研究人員認為，太陽系是在數萬年前進入本地星際云，并預計將在未來幾千年內再次離開這片區域，太陽系目前位于本地星際云的外緣附近。
科爾表示，超新星塵埃顆粒細小地落到地球表面并非罕見現象。但地球表面活動頻繁，變化劇烈，因此南極洲是研究地質記錄的理想場所。他還補充道，南極洲的冰雪構成了“基本未受干擾”的層狀地質記錄，跨越數萬年之久。在研究過程中，科學家將300公斤南極冰運往德國德累斯頓的實驗室，經過復雜的化學處理，將其最終濃縮為僅幾百毫克的冰塵。隨后，利用澳大利亞國立大學的重離子加速器設備，從包含10萬億個原子的原始樣品中分離出了幾個鐵-60原子。波恩大學的安娜貝爾·羅洛夫斯形容該過程“就像在5萬個裝滿稻草的足球場里尋找一根針”，而該裝置僅用1小時就“抓到了那根針”。
下一階段，科學家將獲取歷史上更久遠時期的冰芯樣本，探測太陽系進入這片星際云之前的情況。
紅星新聞記者 卿瀅
編輯 郭莊 審核 官莉
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