在搜尋神秘太空塵埃的過程中,科學家分析了500公斤南極高海拔地表積雪,在這個高度雪基本上不會受到來自地球塵埃的污染。
據(jù)美國生活科學網(wǎng)站報道,目前,科學家在南極積雪中發(fā)現(xiàn)的宇宙塵埃很可能源自數(shù)百萬年前一顆遙遠超新星,塵埃的星際旅行最終將該物質(zhì)帶到了地球,科學家在那里發(fā)現(xiàn)了這些古老顆粒。
這些塵埃之所以引起科學家的關(guān)注,是因為它含有一種名為鐵-60的鐵同位素,它通常是由超新星釋放,但很少出現(xiàn)在地球,同位素是原子中中子數(shù)不同元素的不同版本。
在搜尋神秘太空塵埃的過程中,科學家分析了500公斤南極高海拔地表積雪,在這個高度雪基本上不會受到來自地球塵埃的污染。
之后研究人員將仍然冰凍的雪送到德國慕尼黑一處實驗室,工作人員在那里將雪融化過濾,隔離可能含有太空物質(zhì)痕跡的塵埃顆粒,當他們使用加速器質(zhì)譜儀檢查塵埃殘渣時,發(fā)現(xiàn)了稀有的鐵60同位素——遠古超新星殘骸的證據(jù)。
太空是一個充滿灰塵的地方,遍布超新星、行星、小行星和彗星噴發(fā)出來的粒子,目前太陽系正在穿過一個巨大的太空塵埃云,它被稱為“局部星際云(LIC)”,該塵埃云中的顆粒可以揭曉很多關(guān)于我們太陽及其行星如何與宇宙塵埃相互作用的信息。
為了查明太空塵埃是否來自遙遠的超新星,科學家首先必須排除它是否起源于我們的太陽系,行星和其他天星釋放的輻射塵埃中含有鐵60,但暴露在宇宙輻射中也會產(chǎn)生另一種同位素——錳53,研究人員比較了南極顆粒中鐵-60和錳-53的比例,發(fā)現(xiàn)錳的含量高于地球塵埃中的含量,暗示著該樣本可能來自遙遠超新星。
科學家是如何知道南極雪中的鐵-60并非源自地球呢?在地球誕生早期就可能存在鐵-60,但所有這些稀有同位素在地球上早已衰退消失,核彈實驗中可以制造鐵-60,并在全球范圍內(nèi)散播該元素,但是計算表明,核彈實驗產(chǎn)生的鐵-60數(shù)量遠低于南極雪中發(fā)現(xiàn)的鐵-60的數(shù)量。
鐵-60也可以在核反應堆中產(chǎn)生,然而,科學家表示,反應堆產(chǎn)生同位素數(shù)量“微不足道”,而且僅限于制造這些同位素的反應堆,研究表明,到目前為止即便是嚴重的核事故,例如:2011年日本福島核電站泄漏事故,也沒有向自然環(huán)境中釋放大量鐵-60。
目前地球鐵-60只存在于遠古深海沉積物或者太空隕石,例如:地球或者月球表面的隕石,通過排除(宇宙射線形成的)陸源和宇宙源,我們得出結(jié)論——近期南極發(fā)現(xiàn)的鐵-60具有星際起源,它們很可能來自遠古超新星。
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