超新星爆炸殘骸闖入地球,在南極雪中發現大量星際鐵

在南極洲那片雪白大地中,散落了大量來自太陽系外的物質。科學家首次從南極雪中發現了鐵-60,研究人員指出,地球無法自然生成這些鐵同位素,它們應源自宇宙中某顆超新星爆炸,千里迢迢闖到地球表面。

鐵共有 34 個同位素,而「鐵-60」是其中主要一種,半衰期只約 260 萬年,通常形成於超新星爆炸或行星孕育過程中。雖然地球在誕生之前也可能形成鐵-60,但經過數 10 億年時間洗滌,它們早衰變成其他產物;而一些彗星碎片雖然常誤闖地球,但它們與地球、太陽的起源都相同,鐵-60 不是太陽系常見的材料,因此鐵-60 對現代地球來說極其罕見,如果能在今天發現任何鐵-60,都表明這些元素應該來自太陽系外的超新星爆炸。

20 年前,科學家從海底沉積物中第一次發現鐵-60,電腦模擬表明這些元素來自 170~870 萬年前、2 顆距離地球 300 光年的超新星爆炸;除了地球,早年 NASA 的阿波羅任務也曾採集月球土壤並從中發現鐵-60 蹤跡,推算應該來自跟上述同一個超新星爆炸。

但從南極雪發現大量鐵-60 還是頭一遭。研究人員分析了南極鐵-60 可能的各種來源,比如核電廠事故(比如2011 年日本福島核災)、核武器試驗、宇宙射線與塵埃相互作用等,都可能產生鐵-60,然而計算結果表明,這些管道所生成的鐵-60 微不足道——南極雪中的鐵-60 含量多到太過分了。

研究主要作者、澳洲國立大學(ANU)物理學家 Dominik Koll 表示,這些元素一定來自超新星爆炸,它的能量沒有強到摧毀地球生物,但距離地球也不會太遠,所以物質沒有在太空行進過程中被稀釋。

目前還很難準確定位這些鐵-60 來自自何處,研究人員希望可以挖掘更深層冰芯以探討地球的過去。新論文發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)期刊。

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