Kosmiczny pył znaleziony w antarktycznym śniegu prawdopodobnie powstał w odległej supernowej miliony lat temu. Podróż międzygwiezdna pyłu ostatecznie przyniosła materiał na Ziemię, gdzie naukowcy odkryli starożytne ziarna.
Pył ten wyróżniał się, ponieważ zawiera izotop żelaza o nazwie żelazo-60, który jest zwykle uwalniany przez supernowe, ale bardzo rzadko na Ziemi. (Izotopy to wersje pierwiastków różniących się liczbą neutronów w atomach.)
W poszukiwaniu nieuchwytnego pyłu kosmicznego naukowcy przeanalizowali ponad 1100 funtów. (500 kilogramów) powierzchniowego śniegu, który zgromadzili z wysoko położonego regionu Antarktydy w pobliżu niemieckiej stacji Kohnen. W tym miejscu śnieg byłby w większości wolny od zanieczyszczeń z pyłu ziemskiego, badacze stwierdzili w nowym badaniu.
Badacze wysłali następnie wciąż zamrożony śnieg do laboratorium w Monachium, gdzie został stopiony i przefiltrowany w celu wyizolowania cząstek pyłu, które mogą zawierać ślady materiału z kosmosu. Kiedy naukowcy zbadali spopielony pył za pomocą spektrometru mas akceleratora, wykryli rzadki izotop żelaza-60 - relikt starożytnej supernowej.
Przestrzeń jest zakurzonym miejscem, bogatym w cząstki wyrzucane przez supernowe i zrzucane z planet, planetoid i komet. Nasz układ słoneczny przechodzi obecnie przez dużą chmurę pyłu kosmicznego znaną jako Lokalna Chmura Międzygwiezdna (LIC), a ziarna z tej chmury znalezionej na Ziemi mogą ujawnić wiele na temat tego, jak nasze słońce i jego planety oddziałują z pyłem kosmicznym.
Aby dowiedzieć się, czy kosmiczny pył pochodzi z odległej supernowej, naukowcy musieli najpierw wykluczyć, czy pochodzi on z naszego układu słonecznego. Napromieniowany pył zrzucany przez planety i inne ciała może pomieścić żelazo-60, ale ekspozycja na promieniowanie kosmiczne tworzy również inny izotop: mangan-53. Naukowcy porównali proporcje żelaza-60 i manganu-53 w ziarnach Antarktydy, stwierdzając, że ilość manganu była znacznie mniejsza niż byłaby, gdyby pył był lokalny.
Skąd naukowcy wiedzieli, że żelazo-60 w antarktycznym śniegu nie pochodzi z Ziemi? Naukowcy napisali w studium, że na naszej planecie mogło znajdować się żelazo-60 w okresie niemowlęcym, ale cały ten rzadki izotop już dawno rozpadł się na Ziemi. Testy z bombami nuklearnymi mogły wytworzyć i rozproszyć żelazo-60 na całej planecie, ale obliczenia wykazały, że ilość izotopu wytwarzanego w takich testach byłaby znacznie niższa niż ilość żelaza-60 znaleziona w śniegu Antarktydy.
Iron-60 jest również produkowany w reaktorach jądrowych; naukowcy twierdzą jednak, że ilość izotopu wytwarzanego przez reaktory jest „nieznaczna” i ogranicza się do reaktorów, w których jest wytwarzana. Do tej pory, nawet poważne wypadki jądrowe, takie jak katastrofa elektrowni jądrowej Fukushima Daiichi w 2011 roku, nie wprowadziły żelaza-60 do środowiska w mierzalnych ilościach, zgodnie z badaniem.
Wcześniej żelazo-60 na Ziemi znaleziono tylko w starożytnych złożach głębinowych lub w skałach, które powstały w kosmosie, „jak meteoryty lub na Księżycu”, naukowcy donieśli w Internecie 12 sierpnia w czasopiśmie Physical Review Letters.
„Wykluczając źródła naziemne i kosmogeniczne, dochodzimy do wniosku, że po raz pierwszy odkryliśmy żelazo 60 o międzygwiezdnym pochodzeniu na Antarktydzie” - napisali naukowcy.
