Международная группа экспертов изучила антарктический лед возрастом десятки тысяч лет и нашли в нем следы железа-60 — редкого радиоактивного изотопа, который образуется только при взрывах сверхновых.
Железо-60 формируется глубоко внутри массивных звезд и выбрасывается в космос, когда те взрываются. Ранее ученые уже находили следы этого изотопа, попавшего на Землю миллионы лет назад от относительно близких сверхновых. Однако несколько лет назад железо-60 обнаружили и в совсем молодом антарктическом снегу, хотя недавних взрывов звезд поблизости от нас не было. Эта находка поставила специалистов в тупик.
«Мы предположили, что Местное межзвездное облако содержит железо-60 и может хранить его длительное время. Когда Солнечная система движется через облако, Земля собирает этот материал. Однако тогда мы не могли это доказать», — объясняет профессор Института физики ионных пучков и исследований материалов Доминик Колл.
Чтобы проверить гипотезу, ученые в последние годы проанализировали различные геологические образцы, включая глубоководные отложения возрастом до 30 тысяч лет. Везде находили железо-60, альтернативные объяснения его попадания исключить не удавалось. Новые образцы антарктического льда оказались гораздо старше — от 40 до 80 тысяч лет, и результаты их анализа убедительно указывают на Местное межзвездное облако как источник радиоактивного материала.
Считается, что Солнечная система вошла в это облако несколько десятков тысяч лет назад и покинет его в ближайшие тысячи лет. Сейчас мы находимся около внешнего края облака. Команда сосредоточила внимание на изучении образца льда, который соотносится с периодом вероятного входа нашей системы в облако. Образцы были получены специалистами Института Альфреда Вегенера в рамках европейского бурового проекта EPICA.
Сравнив результаты анализа древнего льда с более ранними измерениями снега и морских отложений, ученые обнаружили, что 40-80 тысяч лет назад на Землю попадало меньше железа-60, чем сегодня. «Это означает, что или ранее мы находились в среде с более низким содержанием железа-60, или же в самом облаке чередуются участки большей и меньшей плотности этого изотопа», — отмечает Колл.
В ходе исследования ученым пришлось переработать около 300 килограммов антарктического льда, из которых после химической обработки было получено всего несколько сотен миллиграммов пыли. Окончательные измерения проводились на ускорителе тяжелых ионов в Австралии — единственной установке в мире, способной определять столь мизерные количества железа-60. По отзывам авторов работы, это как искать иголку на 50 тысячах футбольных стадионов, заполненных сеном до самой крыши.
Ученые обратили внимание на то, что сигнал заметно меняется на интервалах всего в десятки тысяч лет — слишком быстро, чтобы объяснить его «затухающим шлейфом» очень древних сверхновых. Это подкрепляет вывод, что Местное межзвездное облако действительно связано с относительно недавним звездным взрывом, а мы сейчас буквально проходим сквозь его остывшие останки.
Следующим шагом станет анализ еще более древнего льда в рамках проекта Beyond EPICA – Oldest Ice, который должен заглянуть в прошлое Земли и Солнечной системы еще глубже.
Ранее ученые услышали глубоко под льдом Антарктиды странный космический шепот.
