科学家在南极积雪中发现宇宙尘埃 可能来自远古遥远超新星

2019-08-15 10:19:36来源:新浪科技  

太空是一个充满灰尘的地方,遍布超新星、行星、小行星和彗星喷发出来的粒子,目前太阳系正在穿过一个巨大的太空尘埃云,它被称为“局部星际云(LIC)”,该尘埃云中的颗粒可以揭晓很多关

在搜寻神秘太空尘埃的过程中,科学家分析了500公斤南极高海拔地表积雪,在这个高度雪基本上不会受到来自地球尘埃的污染。

据美国生活科学网站报道,目前,科学家在南极积雪中发现的宇宙尘埃很可能源自数百万年前一颗遥远超新星,尘埃的星际旅行最终将该物质带到了地球,科学家在那里发现了这些古老颗粒。

这些尘埃之所以引起科学家的关注,是因为它含有一种名为铁-60的铁同位素,它通常是由超新星释放,但很少出现在地球,同位素是原子中中子数不同元素的不同版本。

在搜寻神秘太空尘埃的过程中,科学家分析了500公斤南极高海拔地表积雪,在这个高度雪基本上不会受到来自地球尘埃的污染。

之后研究人员将仍然冰冻的雪送到德国慕尼黑一处实验室,工作人员在那里将雪融化过滤,隔离可能含有太空物质痕迹的尘埃颗粒,当他们使用加速器质谱仪检查尘埃残渣时,发现了稀有的铁60同位素——远古超新星残骸的证据。

太空是一个充满灰尘的地方,遍布超新星、行星、小行星和彗星喷发出来的粒子,目前太阳系正在穿过一个巨大的太空尘埃云,它被称为“局部星际云(LIC)”,该尘埃云中的颗粒可以揭晓很多关于我们太阳及其行星如何与宇宙尘埃相互作用的信息。

为了查明太空尘埃是否来自遥远的超新星,科学家首先必须排除它是否起源于我们的太阳系,行星和其他天星释放的辐射尘埃中含有铁60,但暴露在宇宙辐射中也会产生另一种同位素——锰53,研究人员比较了南极颗粒中铁-60和锰-53的比例,发现锰的含量高于地球尘埃中的含量,暗示着该样本可能来自遥远超新星。

科学家是如何知道南极雪中的铁-60并非源自地球呢?在地球诞生早期就可能存在铁-60,但所有这些稀有同位素在地球上早已衰退消失,核弹实验中可以制造铁-60,并在全球范围内散播该元素,但是计算表明,核弹实验产生的铁-60数量远低于南极雪中发现的铁-60的数量。

铁-60也可以在核反应堆中产生,然而,科学家表示,反应堆产生同位素数量“微不足道”,而且仅限于制造这些同位素的反应堆,研究表明,到目前为止即便是严重的核事故,例如:2011年日本福岛核电站泄漏事故,也没有向自然环境中释放大量铁-60。

目前地球铁-60只存在于远古深海沉积物或者太空陨石,例如:地球或者月球表面的陨石,通过排除(宇宙射线形成的)陆源和宇宙源,我们得出结论——近期南极发现的铁-60具有星际起源,它们很可能来自远古超新星。

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