Земля вместе с Солнечной системой движется через Галактику и на этом пути проходит через облака межзвездной пыли. Следы одного из них сохранились в толще антарктического льда. Ученые обнаружили там редкие атомы железа, которые образуются только во время взрывов звезд. Анализ их распределения в ледяном керне позволил воссоздать маршрут Солнечной системы за последние 80 000 лет.
Следы сверхновых в ледяном керне
Исследователи из Гельмгольц-центра Дрезден-Россендорф (HZDR) под руководством ядерного астрофизика Доминика Колля обнаружили в антарктических кернах изотоп железа-60 — вещество, возникающее исключительно в экстремальных условиях, в частности во время взрывов сверхновых.
На Земле этот изотоп не образуется в заметных количествах, а из тех запасов, которые существовали на момент формирования планеты 4,5 млрд лет назад, давно ничего не осталось: он полностью распадается примерно за 15 млн лет. Поэтому любое железо-60, найденное выше фонового уровня, однозначно пришло из космоса.
Как устроен ледовый архив
Антарктический щит формировался слой за слоем на протяжении десятков миллионов лет из снега, выпадавшего на материк. Каждый слой сохранял частицы атмосферы того времени, а со временем под собственным весом уплотнялся до сплошного льда.
Ученые извлекают из этого массива длинные цилиндры — ледниковые керны — и получают хронологическую запись всего, что оседало из воздуха на поверхность.
Что показали 295 кг льда
Команда ГЦДР проанализировала образцы Европейского проекта бурения ледниковых кернов в Антарктиде (EPICA), растопила 295 кг и подсчитала атомы железа-60.
Концентрация изотопа в керне оказалась выше фонового уровня от космических лучей, но заметно ниже, чем в свежем антарктическом снегу. Это означает, что Солнечная система тогда проходила через менее насыщенный участок облака, чем тот, где она находится сейчас.
Облако состоит из различных участков
Солнечная система находится в области, получившей название «Местное межзвездное облако». Считается, что это образование из газа, пыли и плазмы возникло из материи, разбросанной взрывами сверхновых. Изменение концентрации железа-60 в ледяном керне отражает, как менялась плотность самого облака: около 80 000 лет назад Солнечная система входила в более разреженный его участок и постепенно перемещалась в более плотный, где находится и по сей день.
Исследователи отмечают, что Местное межзвездное облако может быть своеобразным космическим архивом следов сверхновых, а антарктический лед теперь позволяет читать этот архив непосредственно на Земле. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Источник: scienceal
