科学家在南极雪中发现星际铁

2022-01-14 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:372 /
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来自德国、奥地利和澳大利亚的一组研究人员发现了放射性同位素铁-60的痕迹。超新星爆发的标志& # 8212;在南极洲新鲜的雪中。南极洲的科宁站。影像学分:Sepp Kipfstuhl。铁-60 (60Fe)是铁的放射性同位素。它是由预先存在的稳定铁同位素通过一种叫做“中子俘获”的......

来自德国、奥地利和澳大利亚的一组研究人员发现了放射性同位素铁-60的痕迹。超新星爆发的标志& # 8212;在南极洲新鲜的雪中。

The Kohnen Station in Antarctica. Image credit: Sepp Kipfstuhl.南极洲的科宁站。影像学分:Sepp Kipfstuhl。

铁-60 (60Fe)是铁的放射性同位素。它是由预先存在的稳定铁同位素通过一种叫做“中子俘获”的过程在大质量恒星层中产生的,在那里氦和碳原子正在进行聚变。

这种同位素只有在大质量恒星生命末期爆炸时才会被排放到太空中。然后衰变,半衰期为260万年。

20年前,科学家在取自太平洋、大西洋和印度洋的沉积物和地壳样本中发现了铁-60。

最近,他们在阿波罗12号、15号和16号任务收集的月球样本中检测到了稀有同位素。

“我们想知道,在过去,当太阳系刚刚穿过一个德恩塞尔星际环境时,我们可能会在哪里从恒星爆炸中发现更多的铁-60沉积物,”澳大利亚国立大学的张秀坤·科尔博士和他的同事说。

"这是一项艰巨的任务,因为来自宇宙的细小尘埃通常会消失在大自然中。"

“然而,我们相信有可能探测到南极纯雪中的尘埃。所以我们拿出铲子铲雪。”

An artist’s rendition of a supernova explosion. Image credit: ESA / Hubble / L. Calcada / NASA’s Goddard Space Flight Center.艺术家对超新星爆炸的再现。影像学分:欧空局/哈勃/ L .卡尔卡达/美国宇航局戈达德太空飞行中心。

利用加速器质谱,研究人员分析了来自科赫宁站的500公斤雪,科赫宁站是南极洲的一个集装箱定居点。

经过广泛的分析,他们在样品中发现了至少五个铁-60原子。

他们说:“我们能够排除这些原子发生在核武器试验期间或例如福岛反应堆事故的结果。

"放射性同位素一定来自遥远的恒星爆炸。"

“然而,这种铁-60在几百万年前并没有降落在地球上,因为收集的雪不超过20年,”他们补充说。

“它似乎不是来自遥远的超新星,因为否则的话,铁-60尘埃在宇宙中会被消耗得太多。”

An illustration of the solar neighborhood and nearby interstellar clouds within a distance of about 33 light-years. The Solar System is located inside the Local Interstellar Cloud and near the G-Cloud, which are embedded in the larger Local Bubble with a diameter of about 330 light-years. Image credit: NASA’s Goddard Space Flight Center / Adler / University of Chicago / Wesleyan.在大约33光年距离内的太阳附近和附近星际云的图解。太阳系位于本地星际云内部和G云附近,G云嵌入直径约330光年的更大的本地气泡中。影像学分:NASA戈达德太空飞行中心/阿德勒/芝加哥大学/卫斯理大学。

科尔博士和合著者怀疑南极铁-60来自太阳附近的星际尘埃云之一。

“离地球最近的一个被称为本地星际云,它可能是由超新星创造的,”他们说。

慕尼黑工业大学和卓越星系团宇宙的研究员冈瑟·科尔希内克博士说:“我们的太阳系在大约4万年前进入了这片云,也被称为‘本地绒毛’,几千年后将再次离开它。

“根据这个假设,来自超过4万年的冰核的物质不应该包含任何星际铁-60,”科尔博士补充道。

“当然,如果我们能找到太阳系转变成这种云的证据,那将是理想的。”

这些发现发表在《物理评论快报》杂志的网上。

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张秀坤·科尔等人,2019年。南极洲的星际60Fe。列特物理学报第123卷第7期;doi:10.1103/physrevlett . 123.072701


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