Kosmos dotyka nas na wiele sposobów. Meteory ze starożytnych zderzeń asteroid i pył z komet uderzają w naszą atmosferę każdego dnia, w większości niewidoczna. Promienie kosmiczne jonizują atomy w naszym górnym powietrzu, podczas gdy wiatr słoneczny znajduje sprytne sposoby na inwazję magnetosfery planetarnej i podpalenie nieba zorzą polarną. Nie możemy nawet wyjść na zewnątrz w słoneczny letni dzień bez obawy, że ultrafioletowe światło Słońca wypali skórę.
Być może nie zdziwiłbyś się, że w trakcie historii Ziemi na naszą planetę wpłynęło również jedno z najbardziej kataklizmicznych wydarzeń, jakie wszechświat ma do zaoferowania: eksplozja supergianta w gwiazdę Supernowa typu II zdarzenie. Po zapadnięciu się jądra gwiazdy, wychodząca fala uderzeniowa rozbija gwiazdę na kawałki, uwalniając i tworząc wiele elementów. Jednym z nich jest żelazo-60. Podczas gdy większość żelaza we wszechświecie to żelazo-56, stabilny atom złożony z 26 protonów i 30 neutronów, żelazo-60 ma cztery dodatkowe neutrony, co czyni go niestabilnym izotopem radioaktywnym.
Jeśli supernowa pojawi się wystarczająco blisko naszego Układu Słonecznego, część ejecti może dotrzeć do Ziemi. Jak możemy wykryć te gwiezdne odłamki? Jednym ze sposobów byłoby poszukiwanie śladów unikalnych izotopów, które mogły powstać jedynie w wyniku eksplozji. Zespół niemieckich naukowców właśnie to zrobił. W papier opublikowane wcześniej w tym miesiącu w Proceedings of National Academy of Sciences, informują o wykryciu żelaza-60 w biologicznie wytwarzał nanokryształy magnetytu w dwóch rdzeniach sedymentacyjnych wierconych z Oceanu Spokojnego.
Magnetyt to bogaty w żelazo minerał, naturalnie przyciągany do magnesu, tak jak igła kompasu reaguje na pole magnetyczne Ziemi.Bakterie magnetotaktyczne, grupa bakterii, które orientują się wzdłuż linii pola magnetycznego Ziemi, zawierają wyspecjalizowane struktury zwane magnetosomami, w których przechowują maleńkie kryształy magnetyczne - głównie jako magnetyty (lub greygit, siarczek żelaza) w długich łańcuchach. Uważa się, że natura zadała sobie tyle trudu, aby pomóc zwierzętom znaleźć wodę o optymalnym stężeniu tlenu dla ich przetrwania i reprodukcji. Nawet po śmierci bakterie nadal wyrównują się jak mikroskopijne igły kompasu, osiadając na dnie oceanu.
Po śmierci bakterii rozkładają się i rozpuszczają, ale kryształy są wystarczająco mocne, aby mogły zostać zachowane jako łańcuchy skamieniałości magnetycznej, które przypominają koralikowe girlandy na choince. Używać spektrometr masowy, która dokucza jednej cząsteczce od drugiej z zabójczą dokładnością, zespół wykrył „żywe” atomy żelaza-60 w skamieniałych łańcuchach kryształów magnetytu wytwarzanych przez bakterie. Żywe znaczenie wciąż świeże. Ponieważ okres półtrwania żelaza-60 wynosi tylko 2,6 miliona lat, wszelkie pierwotne żelazo-60, które zaszczepiło Ziemię w jej formacji, już dawno zniknęło. Jeśli teraz zaczniesz kopać i znajdziesz żelazo-60, prawdopodobnie patrzysz na supernową jako palącą broń.
Współautorzy Peter Ludwig i Shawn Bishop wraz z zespołem odkryli, że materiał supernowej przybył na Ziemię około 2,7 miliona lat temu w pobliżu granicy Epoki plejocenu i pliocenu i padało przez całe 800 000 lat, zanim skończyło się około 1,7 miliona lat temu. Jeśli kiedykolwiek padał ulewny deszcz.
Szczytowe stężenie wystąpiło około 2,2 miliona lat temu, w tym samym czasie, gdy nasi przodkowie, Homo habilis, odłupywali narzędzia z kamienia. Czy byli świadkami pojawienia się spektakularnie jasnej „nowej gwiazdy” na nocnym niebie? Zakładając, że supernowa nie była zasłonięta kosmicznym pyłem, widok musiał sprowadzić nasze dwunożne stosunki na kolana.
Istnieje nawet możliwość, że wzrost promieniowanie kosmiczne wydarzenie wpłynęło na naszą atmosferę i klimat i prawdopodobnie doprowadziło do niewielkiego wymarcia w tym czasie. Klimat Afryki wyschł, a powtarzające się cykle zlodowacenia stały się powszechne, gdy globalne temperatury kontynuowały trend chłodzenia od pliocenu do plejstocenu.
Promienie kosmiczne, które są niezwykle szybko poruszającymi się, wysokoenergetycznymi protonami i atomowymi jądrami, rozrywają cząsteczki w atmosferze i mogą nawet przenikać w dół do powierzchni podczas pobliskiej eksplozji supernowej w odległości około 50 lat świetlnych od Słońca. Wysoka dawka promieniowania naraziłaby życie na niebezpieczeństwo, jednocześnie zapewniając wzrost liczby mutacji, jednej z kreatywnych sił napędzających różnorodność życia w historii naszej planety. Życie - zawsze historia zabrania dobra ze złem.
Odkrycie żelaza-60 dodatkowo wzmacnia nasze połączenie z wszechświatem w ogóle. Rzeczywiście, bakterie przeżuwające popiół supernowych nadają dosłowny zwrot słynnym słowom zmarłego Carla Sagana: „Kosmos jest w nas. Jesteśmy stworzeni z gwiezdnych rzeczy. ” Duże czy małe, zawdzięczamy nasze życie syntezie pierwiastków w brzuchach gwiazd.
