Международная группа исследователей под руководством немецкого Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф представила доказательства того, что Земля продолжает путь через облако вещества, оставшегося после взрыва сверхновой. В образцах антарктического льда возрастом от 40 до 80 тысяч лет обнаружен изотоп железо-60 – редкая радиоактивная форма железа, возникающая исключительно при коллапсе массивных звезд. Результаты исследования, опубликованные в журнале «Physical Review Letters», подтверждают гипотезу о том, что Местное межзвездное облако, окружающее Солнечную систему, содержит продукты древнего космического катаклизма.
Ученым ранее было известно о присутствии железа-60 в земных породах возрастом в несколько миллионов лет. Однако его обнаружение в относительно молодых слоях льда требовало иного научного обоснования, так как поблизости от планеты в последние десятки тысяч лет не фиксировалось новых вспышек сверхновых. Новые данные позволяют утверждать, что источником изотопа служит само межзвездное вещество, сквозь которое Земля движется сейчас.
По оценкам астрофизиков, Солнечная система вошла в пределы Местного межзвездного облака несколько десятков тысяч лет назад и покинет его в течение ближайших трех тысячелетий. Сравнение новых проб с ранее изученным снегом и донными отложениями показало, что концентрация космического железа значительно меняется на отрезках всего в десятки тысяч лет. Это указывает на неоднородную плотность облака, что позволяет исследователям исключить теории о равномерном распределении пыли от сверхновых, взорвавшихся миллионы лет назад.
Для выделения изотопов ученые доставили из Бремерхафена в Дрезден около 300 килограммов льда. После химической обработки из этого объема удалось получить лишь несколько сотен миллиграммов пыли. Поиск атомов железа-60 проводился в лаборатории Австралийского национального университета, где установлена единственная в мире система, способная идентифицировать единичные частицы вещества в образце из десяти триллионов атомов. Использование контрольных изотопов бериллия и алюминия подтвердило, что в процессе подготовки пробы не было потеряно ни одного атома искомого вещества.
Полученные данные позволяют впервые детально изучить структуру и происхождение окружающих Солнечную систему газопылевых скоплений. В ближайшее время команда планирует изучить еще более древние ледяные керны, сформировавшиеся до вхождения планеты в текущее межзвездное облако. Это поможет точнее реконструировать историю космического окружения Земли и оценить влияние звездной пыли на ее атмосферу в долгосрочной перспективе.
