Группа астрофизиков и геохимиков обнаружила в антарктическом льду следы межзвездной пыли, оставленной взрывами далеких звезд. Исследование показало, что на протяжении последних десятков тысяч лет Земля перемещалась через области космоса с разной плотностью вещества, и изменения этого потока оказались «законсервированы» в ледяных кернах Антарктиды.
Железо-60 как маркер звездной истории
Ключом к научному открытию стал редкий радиоактивный изотоп железо-60, который ученые часто называют «пеплом сверхновых». Такие атомы рождаются в недрах массивных звезд и выбрасываются в открытый космос в момент их колоссальных вспышек. Со временем частицы звездной пыли преодолевают огромные расстояния и в конечном итоге оседают на поверхности Земли.
Исследователи провели детальный анализ сотен килограммов антарктического снега и льда, возраст которых составляет от 40 до 80 тысяч лет. С помощью сверхточного метода масс-спектрометрии специалистам удалось буквально подсчитать количество отдельных атомов железа-60. Вопреки ожиданиям, концентрация изотопа не оказалась стабильной: в образцах древнего льда его содержание было заметно ниже, чем в современных слоях.
Путешествие через межзвездные облака
Эти данные доказывают, что поток межзвездной пыли, оседающей на нашей планете, в прошлом подвергался значительным колебаниям. Авторы работы полагают, что это напрямую связано с траекторией движения Солнечной системы через так называемые локальные межзвездные облака — обширные скопления плазмы, газа и остатков звездной пыли, образовавшихся после гибели старых светил.
Фото: Alfred-Wegener-Institute / Esther Horvath / The Conversation
Сегодня наша Солнечная система проходит сквозь «Локальное межзвездное облако». По современным моделям, этот транзит длится от 40 до 124 тысяч лет. Именно в этот временной промежуток попадают обнаруженные изменения концентрации изотопа железа-60 в составе льда.
Антарктида как «космический архив»
Ученые отмечают, что подобный подход открывает принципиально новый способ изучения истории галактической среды. Вместо попыток разглядеть далекие космические структуры через телескопы, исследователи анализируют «космический осадок», сохранившийся на Земле. Антарктида здесь выступает в роли идеального архива: снег там накапливается крайне медленно и практически не подвержен перемешиванию, благодаря чему каждый слой хранит химический отпечаток космоса своей эпохи.
Тем не менее многие загадки остаются нерешенными. Если локальные облака действительно сформировались в результате вспышек сверхновых, то уровень железа-60 в пробах должен быть выше. Это указывает на то, что природа и история формирования данных облаков могут быть гораздо сложнее, чем предполагалось ранее. В планах исследователей — изучение еще более глубоких и древних слоев льда, которые могут пролить свет на весь путь Солнечной системы через Галактику.
