Международная команда исследователей, возглавляемая учеными из Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф, сделала важное открытие в антарктическом льду. Они выявили редкий изотоп железа, который, как предполагается, мог оказаться на Земле после взрывов сверхновых и представляет собой следы межзвездного облака пыли. Данная находка открывает новые горизонты для понимания того, как Солнечная система перемещалась через локальную межзвездную среду на протяжении десятков тысяч лет. Результаты работы опубликованы в авторитетном научном издании Physical Review Letters (PRL).
Изотоп, о котором идет речь, называется железо-60. Это редкая форма железа, которая практически не может образовываться естественным путем на нашей планете. Она появляется в результате экстремальных астрофизических процессов, таких как взрывы сверхновых.
Период полураспада железа-60 составляет около 2,6 миллиона лет, что означает, что изотоп, существовавший во времена формирования Земли, уже давно распался. Следовательно, любое обнаруженное сегодня железо-60 должно было поступить на Землю относительно недавно, то есть из космоса.
В прошлом ученые уже находили следы железа-60 в океанических отложениях и свежем антарктическом снегу. Однако теперь исследовательская команда решила выяснить, насколько глубоко во времени уходит этот сигнал.
Для достижения этой цели ученые использовали ледяные керны, полученные в рамках европейского проекта European Project for Ice Coring in Antarctica. В процессе анализа было изучено почти 300 килограммов льда, чей возраст варьируется от 40 до 81 тысячи лет.
Лед был растоплен, из него выделили остаточные частицы и подсчитали число атомов железа-60. Результаты показали, что концентрация этого изотопа превышает уровень, который можно объяснить исключительно воздействием космических лучей. Это служит весомым доказательством внеземного происхождения данного вещества.
Исследователи связывают свое открытие с так называемым Локальным межзвездным облаком — областью газа, пыли и плазмы, через которую в данный момент движется наша Солнечная система. Предполагается, что это облако сформировалось в результате древних вспышек сверхновых и по сей день содержит частицы, обогащенные железом-60.
Интересно, что концентрация изотопа в древнем льду оказалась ниже, чем в современном снегу. Ученые полагают, что это свидетельствует о том, что Солнечная система медленно перемещалась из менее плотной области облака в более насыщенную пылью, образованной сверхновыми.
«Полученные результаты подчеркивают, что Локальное межзвездное облако может служить уникальным космическим архивом железа-60, произведенного в ходе взрывов сверхновых», — отмечают авторы исследования.
По оценкам исследовательской группы, Солнечная система могла находиться в этом облаке как минимум последние 80 тысяч лет. Антарктический лед при этом сохранил своеобразную «запись полета», что дает возможность изучать структуру межзвездной среды непосредственно на Земле.
Авторы работы подчеркивают, что даже незначительное количество атомов железа-60 в древнем льду способно рассказать о событиях, происходивших на галактическом уровне, а также о тех областях Млечного Пути, через которые проходит наша планетная система.
Спустя некоторое время после этого открытия, новое исследование на межзвездной комете 3I/ATLAS также произвело впечатление на ученых, открыв дополнительные перспективы для астрономических изысканий.
