Země se pohybuje popelem explodované hvězdy

Země se pohybuje skrz radioaktivní popel starodávné explodované hvězdy a antarktický led tento důkaz uchoval. Vědci objevili nové důkazy o tom, že se Země pohybuje skrz oblak trosek starodávné supernovy, které po sobě zanechala dávná hvězdná exploze. Zkoumáním antarktického ledu starého desítky tisíc let vědci detekovali železo-60, vzácný radioaktivní izotop vznikající při explozi hmotných hvězd. Zjištění naznačují, že Místní mezihvězdný oblak LIC (Local Interstellar Cloud) obklopující naši Sluneční soustavu obsahuje zbytky materiálu z dávné supernovy. Studie byla vedena mezinárodním týmem z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) a byla publikována v časopise Physical Review Letters.

Dávný materiál ze supernov zasahuje Zemi
Železo-60 se tvoří uvnitř hmotných hvězd a je uvolňováno do vesmíru během explozí supernov. Geologické důkazy již dříve naznačovaly, že Země byla vystavena železu-60 z blízkých supernov před miliony let. V moderní době však nedošlo k žádným blízkým hvězdným explozím, které by mohly přímo dodat čerstvé železo-60. To vyvolalo otázky, když vědci nedávno objevili stopy železa-60 v relativně mladém antarktickém ledu.

„Naše myšlenka byla, že Místní mezihvězdný oblak obsahuje železo-60 a může ho ukládat po dlouhou dobu. Jak se Sluneční soustava pohybuje oblakem, Země by mohla tento materiál shromažďovat. V té době jsme to však nemohli dokázat,“ vysvětluje Dominik Koll z Ústavu fyziky iontových paprsků a materiálového výzkumu na HZDR.

Během posledních několika let Koll a profesor Anton Wallner analyzovali další vzorky, včetně hlubokomořských sedimentů starých až 30 000 let. Tyto vzorky také obsahovaly železo-60, ale vědci stále nemohli zcela vyloučit i jiné vysvětlení.

Nově studované vzorky antarktického ledu jsou staré 40 000 až 80 000 let. Vědci tvrdí, že výsledky nyní silně naznačují, že zdrojem radioaktivního materiálu je Místní mezihvězdný oblak.

„To znamená, že oblaka obklopující Sluneční soustavu jsou spojena s hvězdnou explozí. A poprvé nám to dává příležitost prozkoumat původ těchto oblaků,“ říká Koll.

Průlet Sluneční soustavy Místním mezihvězdným mračnem
Vědci se domnívají, že Sluneční soustava vstoupila do Místního mezihvězdného mračna před několika desítkami tisíc let a za několik tisíc let ho znovu opustí. Výzkumníci tvrdí, že Sluneční soustava se v současné době nachází blízko okraje mračna.

Aby tým prozkoumal časovou posloupnost, analyzoval ledové jádro pokrývající období, kdy se Sluneční soustava mohla poprvé dostat do oblaku. Vzorek poskytl institut Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) v rámci evropského projektu vrtání ledu EPICA.

Porovnáním výsledků měření antarktického ledu s dřívějšími měřeními ledu a hlubokomořských sedimentů vědci zjistili, že Země před 40 000 až 80 000 lety přijala méně železa-60 než dnes.

„To naznačuje, že jsme se dříve nacházeli v prostředí s nižším obsahem železa-60, nebo že samotný oblak vykazuje silné změny hustoty,“ vysvětluje Koll.

Tým také zjistil, že množství železa-60 se mění v relativně krátkých kosmických časových horizontech a znatelně se mění již během desítek tisíc let. To umožnilo vědcům odmítnout alternativní teorie, včetně myšlenky, že materiál byl jednoduše „dohasínajícími“ pozůstatky po explozích supernov před miliony let.

Antarktický led odhalil radioaktivní železo
Pro provedení studie vědci přepravili z AWI v Bremerhavenu do Drážďan k chemické analýze asi 300 kilogramů ledu. Po rozsáhlém zpracování zbylo jen několik set miligramů prachu. Vědci poté během práce pečlivě izolovali železo-60, aby se během přípravy vyhnuli ztrátě materiálu.

V laboratoři DREsden Accelerator Mass Spectrometry (DREAMS) v HZDR vědci testovali připravené vzorky s použitím dvou dalších radioizotopů: berylia-10 a hliníku-26. Očekávané koncentrace těchto izotopů v antarktickém ledu jsou již dobře známy. Pokud by se železo-60 během zpracování ztratilo, množství těchto izotopů by se také snížilo. Tým nenalezl žádné důkazy o takových ztrátách.

Detekce jen několika atomů
Pro finální měření vědci použili urychlovač těžkých iontů (HIAF) na Australské národní univerzitě, který je v současnosti jediným zařízením na světě schopným detekovat tak nepatrné množství železa-60. Elektrické a magnetické filtry oddělovaly nežádoucí atomy podle hmotnosti, dokud z původního vzorku obsahujícího 10 bilionů atomů nezůstala jen hrstka atomů železa-60.

„Je to jako hledat jehlu na 50 000 fotbalových stadionech naplněných senem až po střechu. Stroj najde jehlu za hodinu,“ vysvětluje Annabel Rolofs z Univerzity v Bonnu.

„Během mnoha let spolupráce s kolegy mezinárodních institucí jsme vyvinuli extrémně citlivou metodu, která nám nyní umožňuje detekovat v geologických archivech jasné stopy kosmických explozí, k nimž došlo před miliony let,“ shrnuje Wallner.

Výzkumný tým nyní plánuje další studie s využitím ještě starších antarktických ledových jader, která vznikla před vstupem Sluneční soustavy do Místního mezihvězdného mračna. AWI se také podílí na projektu Beyond EPICA – Oldest Ice, jehož cílem je získat ledová jádra sahající ještě dále do historie Země.

Zdroj: https://scitechdaily.com/scientists-find-evidence-earth-is-drifting-through-the-ashes-of-an-exploded-star/

autor: František Martinek