Tagad mums ir pierādījums, ka pirms 2,5 miljoniem gadu bīstami tuvu Zemei eksplodēja supernova

Gāzes slāņi, kas izmesti pirms pēdējā supernovas sprādziena. (NASA/Swift/Skyworks Digital/Dana Berija)

Savā 4,5 miljardu gadu ilgajā vēsturē Zemei ir nācies izturēt cimdu. Planētu ir apdraudējušas daudzas katastrofas, sākot no masveida triecieniem, vulkānu uzliesmojumiem un beidzot ar vēsām Zemes sniega pikas epizodēm. Tomēr dzīve turpinās.

No visiem apdraudējumiem, kas apdraud planētu, potenciāli postošākais varētu būt tuvumā esoša zvaigzne, kas eksplodē kā supernova .

Kad pietiekami masīva zvaigzne sasniedz savas dzīves beigas, tā eksplodē kā supernova (SN). Hiperenerģisks sprādziens var apgaismot debesis mēnešiem ilgi, pārvēršot nakti par dienu jebkurai pietiekami tuvu planētai.



Ja planēta atrodas pārāk tuvu, tā tiks sterilizēta, pat iznīcināta. Zvaigznei ejot cauri nāves sāpēm, tā rada noteiktus ķīmiskos elementus, kas izplatās kosmosā.

Jau gadiem ilgi pētnieki ir neizpratnē par pierādījumiem, ka pirms pāris miljoniem gadu kaut kur Zemes tuvumā eksplodēja supernova. Pierādījumi ir 60Fe koncentrācija, kas ir supernovu radītais dzelzs izotops, kas atrodams ap Zemi.

Tagad jauns pētījums sniedz papildu pierādījumus par supernovas sprādzienu netālu no Zemes pirms 2,5 miljoniem gadu. Šoreiz tā ir 53Mn koncentrācija, kas ir vēl viens supernovas radītais radioizotops.

Pētījuma, kurā izklāstīti atklājumi, nosaukums ir ' Supernovas radīti 53 miljoni uz Zemes .' Darba vadošais autors ir Dr Gunther Korschinek no Minhenes Tehniskās universitātes. Pētījums ir publicēts žurnālā Fiziskās apskates vēstules .

Pētījums ir vērsts uz to, ko sauc feromangāna garozas . Tie ir izgatavoti no akmens, bet vairāk izskatās pēc šokolādes kūkas. Tās ir jūras nogulumu nogulsnes, kas laika gaitā aug, jo no jūras ūdens izgulsnējas dzelzs un mangāna oksīdi.

Viņi reģistrē ķīmiskās vielas avota ūdenī, jo tās veidojas laika gaitā. Tie ir ne tikai potenciāls vērtīgu minerālu avots, bet arī vērtīgs pierādījums zinātniekiem. Šī pētījuma pētnieku komanda pārbaudīja šo feromangāna garozas paraugus un atrada ne tikai 60Fe, bet arī 53Mn.

Uz Zemes atrastais 60Fe ir potenciāls pierādījums supernovas sprādzienam Zemes aptuvenajā apkārtnē. 60Fe ir pazīstams kā an izmiris radionuklīds . Tā kā tā pussabrukšanas periods ir 2,6 miljoni gadu, jebkuram 60 Fe uz Zemes jau sen vajadzēja sadalīties niķelī. Tā atrašana tagad nozīmē, ka astronomiskā izteiksmē tas tika ražots nesen.

Bet supernovas nav vienīgā lieta, kas var sintezēt 60 Fe. To var ražot arī asimptomātisks milzu zars (AGB) zvaigznes. Visas zvaigznes no zemas līdz vidējas masas diapazona (0,6 līdz 10 Saules masas) iziet cauri šim evolūcijas posmam savas dzīves beigās.

Tāpēc ir iespējams, ka uz Zemes atrastais 60Fe nāca no kāda no tiem pēdējo dažu miljonu gadu laikā, nevis no supernovas. Kā var atbildēt uz jautājumu par 60Fe avotu?

Savā dokumentā pētnieki raksta, ka 'viennozīmīgs, tikai SN veidots radionuklīds, piemēram, 53Mn, kas konstatēts tajos pašos paraugos kā 60Fe, var atrisināt šo atklāto jautājumu.'

Tagad zinātnieki ir atraduši 53Mn tajā pašā feromangāna garozā kā 60Fe. Atšķirībā no 60Fe, 53Mn nevar ražot AGB zvaigznes. To var radīt tikai supernovas.

(Dominiks Kols / TUM)

Augšpusē: mangāna garozas gabals, kas sāka veidoties pirms aptuveni 20 miljoniem gadu. Tas auga slāni pa slānim, kad minerālvielas izgulsnējās no jūras ūdens. Pētnieki atklāja paaugstinātu 60 Fe un 56 Mn koncentrāciju slāņos, kas tika izveidoti pirms aptuveni 2,5 miljoniem gadu. Šo nogulumu klātbūtne liecina par tuvumā notikušu supernovas sprādzienu tajā laikā.

Šokolādes kūka? Vai Smoking Gun?

'Palielināto mangāna-53 koncentrāciju var uzskatīt par 'smēķējošo ieroci' — galīgo pierādījumu tam, ka šī supernova patiešām ir notikusi,' saka pirmais autors Dr. Ginters Korščineks. preses relīze .

Feromangāna garozas šī atklājuma centrā izskatās kā dažas no mitrākajām un bagātākajām šokolādes kūkām, kādas vien varat iedomāties. Bet, protams, tie ir cieti kā roks. Tie ir roks.

Lai atrastu 53 Mn šajās ziņkārīgā izskata garozā, pētniekiem bija jāmeklē atsevišķi atomi. Viņi izmantoja metodi, ko sauc akseleratora masas spektrometrija .

'Iespējams veids, kā noteikt 53Mn Zemes rezervuāros, ir, tāpat kā 60Fe atrašanas gadījumā, tieša atomu skaitīšana ar paātrinātāja masas spektrometriju (AMS), ' raksta autori.

Šī masas spektrometrijas metode ir īpaši efektīva, lai atdalītu retu izotopu no tā biežāk sastopamajiem kaimiņiem. Šajā gadījumā pētnieki meklēja 53 Mn starp tā biežāk sastopamajiem brāļiem — 55 Mn. 55Mn ir vienīgais 'dabā sastopamais' mangāna izotops , un ir stabils.

Nozīmīgs ir ne tikai 53Mn atklājums; tā ir koncentrācija. Paredzams, ka aptuveni 53 miljoni kosmisko putekļu veidā uz Zemi noplūdīs. Bet ir neparasti to atrast vairāk, kā to darīja šī pētījuma pētnieki. Un tā klātbūtne nozīmē, ka aptuveni pirms 2,5 miljoniem gadu Zemes tuvumā noteikti notika supernovas sprādziens.

'Šī ir izmeklējoša ultra-izsekojumu analīze,' sacīja Korščineks. 'Šeit mēs runājam tikai par dažiem atomiem.' Jāatzīmē, ka mērījumi ne tikai nosaka 53Mn klātbūtni, bet arī var palīdzēt izprast zvaigznes izmēru, no kuras tas nāk.

'Taču paātrinātāja masas spektrometrija ir tik jutīga, ka tā pat ļauj mums pēc mūsu mērījumiem aprēķināt, ka zvaigznei, kas eksplodēja, jābūt aptuveni 11 līdz 25 reizes lielākai par Sauli,' piebilda Korščineks.

Tas norāda uz lielu un ārkārtīgi enerģisku sprādzienu. Ja neskaita supernovas radīto 53Mn un 60Fe klātbūtni, kādu ietekmi tas atstāja?

Tas bija pārāk tālu, lai izraisītu masveida izzušanu, taču tas, visticamāk, apbēra Zemi ar kosmiskajiem stariem. Tas, visticamāk, ietekmēja klimatu.

'Tomēr tas var palielināt mākoņu veidošanos,' saka līdzautors Dr Thomas Faestermann. 'Iespējams, ir saite ar pleistocēna laikmetu, ledus laikmetu, kas sākās pirms 2,6 miljoniem gadu.'

Tātad, lai gan tas, iespējams, nebija īpaši postošs Zemei, tam bija ietekme.

(NASA/ESA/JHU/R. Sankrit & W. Blair)

Daži pētnieki domā, ka supernovas sprādziens tajā laikā izraisīja vismaz daļēju izzušanu, ko sauc par Pliocēna jūras megafaunas izzušana . Tie norāda ne tikai uz paaugstinātu 60 Fe līmeni, bet arī uz kosmosa iezīmi, ko sauc par Vietējais burbulis .

Tas ir gigantisks, kavernozs caurums starpzvaigžņu vidē, ko izraisījis viens vai vairāki supernovu sprādzieni. Tagad 53Mn atklāšana tikai nostiprina šo hipotēzi.

Savā darbā pētnieki aplūkoja hidroģenētiskas izcelsmes feromangāna garozas paraugus no četrām dažādām vietām Klusajā okeānā. Divi bija no Midvejas atola, viens bija no Doniceti grēdas un ceturtais bija no Klusā okeāna centrālās daļas.

Paraugu dziļums bija no 1589 metriem (5213 pēdām) līdz 5120 metriem (3,18 jūdzēm). Katrā paraugu ņemšanas vietā tika iegūti 15 pieaugoša dziļuma paraugi, kopā 60 paraugi.

Viņi salīdzināja supernovas dzimušo 53Mn koncentrāciju ar biežāk sastopamo 55Mn. Kad viņi veidoja attiecības, bija skaidrs, ka feromangāna garozā 53Mn daudzums bija daudz lielāks pirms aptuveni 2,5 miljoniem gadu.

'Tā kā 53Mn pārsniegums tiek atklāts tajos pašos paraugos un laika diapazonā, kurā tika identificēts 60Fe,' raksta autori, 'tas apstiprina šī 60Fe SN izcelsmi.'

Tātad mēs ne tikai tagad zinām, ka aptuveni pirms 2,5 miljoniem gadu Zemes tuvumā noteikti notika SN sprādziens, bet arī ir pirmais nestabilā 55 Mn izotopa noteikšana.

(Korschinek et al, 2020)

Augšpusē: apvienotie dati no visiem četriem izlases apgabaliem. C/C0 uz vertikālās ass apzīmē 53Mn/Mn attiecību, kas izmērīta paraugos. Pirms 2,5 miljoniem gadu ir skaidrs kāpums.

'Tādējādi 53Mn ir otrais radioizotops no tās pašas SN, kur ir konstatēts 60Fe, un pirmo reizi ir atrasts 53Mn, kas veidojas nukleosintēzes rezultātā SN laikā.'

Kas attiecas uz SN ietekmi uz Zemi, tas ir lielu minējumu, pētījumu un debašu avots. Daži saka, ka tas izraisīja daļēju izzušanu iepriekšminētajā pliocēna jūras megafaunas izzušanā. Citi saka, ka tas varētu būt palīdzējis izraisīt cilvēci pāreja uz divkājainību .

Lai gan šis pētījums neaplūko SN iespējamo ietekmi uz dzīvību, tas sniedz arvien spēcīgākus pierādījumus par labu supernovas sprādzienam.

Un, lai gan šis SN lielākoties bija tikai tuvs aicinājums uz dzīvību uz Zemes, tas ir arī labs atgādinājums, ka Zeme reizi 800 miljonos gadu atradīsies iespējamā supernovas iznīcināšanas zonā.

Kosmiskais pulkstenis tikšķ.

Šo rakstu sākotnēji publicēja Visums šodien . Lasīt oriģināls raksts .

Populārākas Kategorijas: Daba , Dabu , Neklasificēts , Veselība , Tech , Vidi , Fizika , Telpa , Cilvēkiem , Skaidrotājs ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.