南極積雪中發現宇宙塵埃 可能來自遠古遙遠超新星
2019年08月15日08:50
在搜尋神秘太空塵埃的過程中,科學家分析了500公斤南極高海拔地表積雪,在這個高度雪基本上不會受到來自地球塵埃的汙染。
在搜尋神秘太空塵埃的過程中,科學家分析了500公斤南極高海拔地表積雪,在這個高度雪基本上不會受到來自地球塵埃的汙染。

  新浪科技訊 北京時間8月15日消息,據美國生活科學網站報導,目前,科學家在南極積雪中發現的宇宙塵埃很可能源自數百萬年前一顆遙遠超新星,塵埃的星際旅行最終將該物質帶到了地球,科學家在那裡發現了這些古老顆粒。

  這些塵埃之所以引起科學家的關注,是因為它含有一種名為鐵-60的鐵同位素,它通常是由超新星釋放,但很少出現在地球,同位素是原子中中子數不同元素的不同版本。

  在搜尋神秘太空塵埃的過程中,科學家分析了500公斤南極高海拔地表積雪,在這個高度雪基本上不會受到來自地球塵埃的汙染。

  之後研究人員將仍然冰凍的雪送到德國慕尼黑一處實驗室,工作人員在那裡將雪融化過濾,隔離可能含有太空物質痕跡的塵埃顆粒,當他們使用加速器質譜儀檢查塵埃殘渣時,發現了稀有的鐵60同位素——遠古超新星殘骸的證據。

  太空是一個充滿灰塵的地方,遍佈超新星、行星、小行星和彗星噴發出來的粒子,目前太陽系正在穿過一個巨大的太空塵埃雲,它被稱為“局部星際雲(LIC)”,該塵埃雲中的顆粒可以揭曉很多關於我們太陽及其行星如何與宇宙塵埃相互作用的信息。

  為了查明太空塵埃是否來自遙遠的超新星,科學家首先必須排除它是否起源於我們的太陽系,行星和其他天星釋放的輻射塵埃中含有鐵60,但暴露在宇宙輻射中也會產生另一種同位素——錳53,研究人員比較了南極顆粒中鐵-60和錳-53的比例,發現錳的含量高於地球塵埃中的含量,暗示著該樣本可能來自遙遠超新星。

  科學家是如何知道南極雪中的鐵-60並非源自地球呢?在地球誕生早期就可能存在鐵-60,但所有這些稀有同位素在地球上早已衰退消失,核彈實驗中可以製造鐵-60,並在全球範圍內散播該元素,但是計算表明,核彈實驗產生的鐵-60數量遠低於南極雪中發現的鐵-60的數量。

  鐵-60也可以在核反應堆中產生,然而,科學家表示,反應堆產生同位素數量“微不足道”,而且僅限於製造這些同位素的反應堆,研究表明,到目前為止即便是嚴重的核事故,例如:2011年日本福島核電站泄漏事故,也沒有向自然環境中釋放大量鐵-60。

  目前地球鐵-60只存在於遠古深海沉積物或者太空隕石,例如:地球或者月球表面的隕石,通過排除(宇宙射線形成的)陸源和宇宙源,我們得出結論——近期南極發現的鐵-60具有星際起源,它們很可能來自遠古超新星。(葉傾城)

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