Считаете Антарктиду самым чистым местом на планете? На континенте обнаружили следы взорвавшейся звезды

Земля каждый день собирает крошечные следы древнего взрыва звезды. Международная группа под руководством Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе нашла в антарктическом льду радиоактивное железо-60 и связала находку с межзвездным облаком, через которое сейчас проходит Солнечная система. Работа опубликована в Physical Review Letters.

Железо-60 рождается внутри массивных звезд и попадает в космос после сверхновых. Геологические архивы уже показывали, что миллионы лет назад Солнечная система как минимум дважды попадала под поток железа-60 от звездных взрывов. В последние десятки тысяч лет поблизости не происходило таких событий, поэтому следы радиоактивного изотопа в свежем антарктическом снегу долго оставались загадкой.

Главная версия исследователей звучит так: железо-60 хранится в Местном межзвездном облаке, разреженной области газа и пыли между звездами. Солнечная система вошла в облако десятки тысяч лет назад, а Земля начала понемногу собирать вещество из окружающей среды. Ученые предполагали такой механизм и раньше, но доказательств не хватало.

Новый анализ помог закрыть пробел. Команда изучила лед возрастом от 40 000 до 80 000 лет, полученный в рамках европейского бурового проекта EPICA. Образцы предоставил Институт полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера. Сравнение с прежними данными по глубоководным отложениям и поверхностному снегу показало, что в древний лед попадало меньше железа-60, чем в более поздние периоды и современную эпоху.

Такой результат плохо согласуется с версией о медленно затухающем следе сверхновых, которые взорвались миллионы лет назад. Если бы Земля просто проходила через остаточный шлейф старого события, поток изотопа менялся бы иначе. Зато данные хорошо ложатся в картину, где Солнечная система движется через неоднородное межзвездное облако, а содержание железа-60 зависит от плотности и состава окружающего газа.

Исследователи обработали около 300 килограммов льда. После химической подготовки от огромной массы остались всего несколько сотен миллиграммов пыли. На каждом этапе команда проверяла, не теряется ли железо-60 вместе с материалом, и сверяла результат по другим радиоизотопам - бериллию-10 и алюминию-26. Их ожидаемые концентрации во льду хорошо известны, поэтому потери сразу испортили бы контрольную картину.

Финальные измерения провели на ускорительном комплексе Heavy Ion Accelerator Facility в Австралийском национальном университете. По словам авторов, установка сейчас остается единственной в мире, способной уверенно находить столь малые количества железа-60. Прибор отделял лишние атомы электрическими и магнитными фильтрами, пока среди 10 триллионов исходных атомов не оставалась буквально горстка атомов нужного изотопа.

Авторы уже готовят следующий этап. Исследователи хотят изучить еще более древний лед, который сформировался до входа Солнечной системы в Местное межзвездное облако. Такие керны должны показать, как менялся поток железа-60 до контакта с облаком, и помогут точнее восстановить историю вещества, оставленного давними звездными взрывами.