Физики растопили почти 300 килограммов древнего льда из Антарктиды и обнаружили в нем космический изотоп железа. Анализ показал, что Солнечная система как минимум 80 тысяч лет летит сквозь радиоактивное облако с неоднородной плотностью.
Солнечная система не висит в пустоте на одном месте — она неспешно и величественно кружится вокруг центра Млечного Пути. Понять, где именно мы пролетали тысячелетия назад, задача не из легких. Но иногда прямые улики в буквальном смысле падают с неба.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Команда ученых под руководством физика-ядерщика Доминика Колля (Dominik Koll) из Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф (Германия) решила поискать следы этого грандиозного путешествия в Антарктиде. Антарктический ледяной щит — это гигантская вертикальная капсула времени. Снег там падает и накапливается слой за слоем миллионы лет, попутно захватывая и замораживая все, что витало в земной атмосфере. Извлекая длинные ледяные керны, климатологи обычно изучают историю погоды. А вот астрофизики ищут там «приветы» от давно умерших звезд.
Главная цель исследователей в этой работе — редкий изотоп железо-60 (60Fe). Он интересен тем, что формируется только в экстремальных условиях, например, при взрывах сверхновых. Период полураспада этого изотопа составляет 2,6 миллиона лет. По геологическим меркам это лишь короткое мгновение. Если какое-то количество железа-60 и присутствовало на планете в момент ее формирования 4,5 миллиарда лет назад, оно давным-давно распалось.
Это означает, что любое железо-60, которое мы находим на Земле сегодня (за вычетом крошечного фонового шума от обычных космических лучей), гарантированно прилетело к нам из межзвездного пространства. У нашей планеты просто нет природных механизмов, чтобы производить его в ощутимых количествах.
В 2019 году команда Колля уже находила следы этого изотопа в свежем антарктическом снегу, выпавшем за последние несколько десятилетий. Убедившись в работоспособности метода, физики решили копнуть глубже. В прямом смысле слова.
Воспользовавшись образцами европейского проекта EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), ученые добыли ледяные керны возрастом от 40 до 81 тысячи лет. Чтобы найти в них неуловимые атомы, исследователям пришлось растопить и профильтровать 295 килограммов древнего льда. Радиоактивное железо там действительно нашлось, однако его концентрация оказалась существенно ниже, чем в снегу последних десятилетий.
Сейчас Солнечная система движется сквозь так называемое Местное межзвездное облако — разреженную область из газа, плазмы и пыли. Астрофизики предполагают, что это облако появилось из остатков древней сверхновой. Логично, что, пролетая сквозь него, Земля работает как своеобразный космический пылесос, собирая на себя слабый дождь из железа-60.
Разница в концентрации изотопа в молодом снегу и старом льду доказывает, что облако распределено в космосе неравномерно. По сути, антарктический лед выступил в роли бортового самописца. Расшифровав его, ученые выяснили, что Солнечная система летит сквозь эти остатки сверхновой уже как минимум 80 тысяч лет. Но если раньше мы проходили через разреженную зону облака, то совсем недавно (в масштабах космоса) влетели в более плотный пылевой карман, в котором находимся до сих пор.
Удивительно, но всего несколько атомов, выловленных из куска замерзшей воды на краю света, позволили астрофизикам в деталях картировать структуру межзвездного пространства. Сами авторы работы называют Местное межзвездное облако масштабным архивом звездной пыли. И хотя его точное происхождение все еще обсуждается в научном сообществе, новые данные отлично укладываются в гипотезу о разорвавшейся звезде.
В очередной раз астрофизикам не пришлось строить гигантские космические обсерватории, чтобы изучить дальний космос. Оказалось достаточно просто взять лопату и растопить треть тонны полярного льда.
Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Как Вселенная формирует звезды из космических облаков
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.