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超新星爆炸残骸闯入地球,在南极雪中发现大量星际铁

2024-11-01 209


在南极洲那片雪白大地,散落了大量来自太阳系外的物质。科学家首次从南极雪中发现了铁-60,研究人员指出,地球无法自然生成这些铁同位素,它们应源自宇宙中某颗超新星爆炸,千里迢迢闯到地球表面。

铁共有 34 个同位素,而“铁-60”是其中主要一种,半衰期只约 260 万年,通常形成于超新星爆炸或行星孕育过程中。虽然地球在诞生之前也可能形成铁-60,但经过数 10 亿年时间洗涤,它们早衰变成其他产物;而一些彗星碎片虽然常误闯地球,但它们与地球、太阳的起源都相同,铁-60 不是太阳系常见的材料,因此铁-60 对现代地球来说极其罕见,如果能在今天发现任何铁-60,都表明这些元素应该来自太阳系外的超新星爆炸。

20 年前,科学家从海底沉积物中第一次发现铁-60,电脑模拟表明这些元素来自 170~870 万年前、2 颗距离地球 300 光年的超新星爆炸;除了地球,早年 NASA 的阿波罗任务也曾采集月球土壤并从中发现铁-60 踪迹,推算应该来自跟上述同一个超新星爆炸。

但从南极雪发现大量铁-60 还是头一遭。研究人员分析了南极铁-60 可能的各种来源,比如核电厂事故(比如2011 年日本福岛核灾)、核武器试验、宇宙射线与尘埃相互作用等,都可能产生铁-60,然而计算结果表明,这些管道所生成的铁-60 微不足道──南极雪中的铁-60 含量多到太过分了。

研究主要作者、澳洲国立大学(ANU)物理学家 Dominik Koll 表示,这些元素一定来自超新星爆炸,它的能量没有强到摧毁地球生物,但距离地球也不会太远,所以物质没有在太空行进过程中被稀释。

目前还很难准确定位这些铁-60 来自自何处,研究人员希望可以挖掘更深层冰芯以探讨地球的过去。新论文发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)期刊。

  • “Interstellar” –Extraterrestrial Particles Unveiled in Antarctica
  • Interstellar isotopes found in Antarctica were forged from supernovae
  • Stardust in the Antarctic snow

(首图来源:pixabay)

2019-08-23 10:16:00

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