Антарктический лед сохранил следы радиоактивного изотопа железа-60, который образуется при взрывах звезд. Эти данные помогли ученым проследить, как Солнечная система перемещалась через облака межзвездного вещества. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Космическое пространство заполнено газом, плазмой и звездной пылью, объединенными в межзвездные облака. В ближайшей части Галактики насчитывается около 15 таких облаков, а Солнечная система сейчас проходит через одно из них — Местное межзвездное облако. Считается, что история подобных структур связана с рождением и гибелью звезд.
При взрывах массивных звезд в окружающее пространство выбрасываются различные элементы, включая редкий изотоп железа-60. Частицы межзвездной пыли постепенно перемещаются по Галактике и иногда достигают Земли. Их следы можно обнаружить в природных архивах, в том числе в слоях антарктического снега и льда.
Антарктический лед накапливается медленно и почти не нарушается, поэтому его слои сохраняют сведения о составе окружающего космического пространства за десятки тысяч лет. Ранее при изучении 500 килограммов свежего снега исследователи обнаружили железо-60, хотя поблизости не происходило недавнего взрыва сверхновой. Это позволило предположить, что изотоп поступает из межзвездных облаков.
Для проверки версии ученые исследовали 300 килограммов антарктического льда возрастом от 40 до 80 тысяч лет. Образцы растопили и обработали химически, после чего отдельные атомы железа-60 подсчитали методом ускорительной масс-спектрометрии в Австралийском национальном университете. Оказалось, что изотопа в древнем льду меньше, чем ожидалось по предыдущим измерениям.
Результат указывает на снижение количества межзвездной пыли, достигавшей Земли в тот период. По данным исследования, это изменение совпадает со временем прохождения Солнечной системы через Местное межзвездное облако — примерно от 40 до 124 тысяч лет назад. При этом обнаруженное количество железа-60 оказалось ниже предполагаемого для облаков, возникших непосредственно после взрыва звезды, поэтому ученым предстоит изучить более древние слои льда.
Фото: Alfred-Wegener-Institute/Esther Horvath