Вчені виявили в снігу, що свіжовипав, в Антарктиді надзвичайно рідкісний ізотоп залізо-60. Проведений аналіз вказав на міжзоряне походження речовини, яка могла з'явитися в результаті спалаху наднової, що сталася не більше декількох мільйонів років тому. Знайдене залізо-60 при цьому мало потрапити на Землю не більше 20 років тому, пишуть вчені в статті, прийнятій для публікації в.
Всі елементи важчі гелію у Всесвіті утворюються завдяки зіркам. Термоядерний синтез у надрах звичайних світил призводить до появи елементів аж до ізотопу заліза-56, що володіє однією з найвищих енергій зв'язку. Подальше злиття стає енергетично невигідним, тому більш важкі ядра виходять у катастрофічних процесах, таких як вибухи наднових і зіткнення нейтронних зірок.
Оскільки Сонце є не дуже старим світилом і утворилося з речовини, що вже колись була внутрішностями іншої зірки, то і тісно пов'язаний з ним склад Землі також відображає попередню хімічну еволюцію. Однак багато важких ізотопів нестабільні, тому за кілька мільярдів років існування планети з радіоактивних ядер залишилися або найбільш довгоживучі, або отримуються в каскадах розпадів, але в останньому випадку їх концентрації повинні перебувати в певних співвідношеннях один з одним.
Наприкінці XX століття вчені припустили, що близький вибух надновий міг вплинути на Землю набагато пізніше її формування і навіть стати причиною масових вимирань. Гіпотезу можна перевірити, якщо виявити ряд рідкісних радіоактивних ізотопів, таких як залізо-60 з періодом напіврозпаду в 2,6 мільйона років. Цей термін досить малий, щоб подібних ядер не залишилося з часу утворення планети, але досить великий, щоб зафіксувати сліди рідкісної події. Залізо-60 не виходить в результаті розпаду інших ядер, тому воно може бути тільки космічного походження.
Це передбачення було підтверджено, коли потрібні ізотопи були знайдені у відкладеннях на океанському дні. Подальший аналіз показав, що речовина потрапила на Землю 2-2,5 мільйона років тому. Потім були отримані додаткові вказівки на відносно недавній близький спалах надновий - залізо-60 також знайшлося в зразках місячних порід і космічних променях, хоча вчені розійшлися в оцінках їхнього віку і, отже, відповідної наднової.
У роботі, провідним автором якої виступив Домінік Колль (Dominik Koll) з Австралійського національного університету, перевірялася ідея, що викинута при вибухах наднових речовина продовжує потрапляти на Землю і сьогодні. Для цього автори зібрали близько 500 кілограм свіжого снігу поруч з німецькою антарктичною станцією Конен. Сніг доставили в нерозтанулому вигляді до Німеччини, де його плавили і аналізували на мас-спектрометрі.
Аналіз показав, що в видобутому зразку знайшлося приблизно 73 тисячі атомів заліза-60, що відповідає приблизно 1,2 атомам на квадратний сантиметр антарктичного снігу на рік. Походження всередині Сонячної системи було виключено на основі порівняння з концентрацією марганцю-53, який виходить при реакціях з космічними променями. Отримане ставлення виявилося набагато вищим від очікуваного при схожому каналі освіти. Походження в результаті земних ядерних випробувань було схожим чином відкинуто на основі порівняння з ізотопом заліза-55, який виходить у відомих кількостях при вибуху атомних бомб.
Автори підсумовують, що їм вдалося виявити перше свідчення недавнього потрапляння речовини наднової на Землю. Вчені вважають, що відкриття важливе, оскільки показує, що як мінімум частина пилу в Місцевій міжзоряній хмарі, крізь яку Сонячна система рухається зі швидкістю в 26 кілометрів на секунду, породжена надновими. Дослідники збираються перевірити цю гіпотезу, вимірявши концентрацію заліза-60 в старому снігу. Якщо ідея правильна, то варто очікувати різкого підвищення приблизно 40-50 тисяч років тому, коли Сонце влетіло в Місцеву міжзоряну хмару.
Нещодавно стало ясно, що уран в метеоритах пов'язаний з близьким злиттям нейтронних зірок, а наднові виявилися основними постачальниками пилу в молодих галактиках. Також ми робили докладний матеріал про важкі елементи і шляхи їх синтезу - «Алхімії батькової пережитки».