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在南极洲发现的远古超新星的太空尘埃

科学家在南极洲的德国科恩站附近收集了超过1000磅的雪后发现了星际空间尘埃。阿尔弗雷德·韦格纳研究所在南极雪中发现的

宇宙尘埃很可能诞生于数百万年前的一颗遥远的超新星中。尘埃的星际旅行最终将这种物质带到了地球上,科学家在那里发现了这些古老的颗粒。

这种尘埃之所以突出,是因为它含有一种叫做铁-60的铁同位素,这种同位素通常由超新星释放,但在地球上非常稀有。(同位素是原子中中子数量不同的元素的版本。)

在寻找难以捉摸的太空尘埃时,科学家分析了他们从靠近德国科恩站的南极洲高海拔地区收集的1100磅(500公斤)以上的地表雪。研究人员在一项新的研究中报告说,在那个位置,雪基本上不会受到地面尘埃的污染。

研究人员随后将仍处于冰冻状态的雪送到慕尼黑的一个实验室,在那里融化和过滤,分离出可能含有太空物质痕迹的尘埃颗粒。当科学家们使用加速器质谱仪检查被焚化的尘埃时,他们发现了稀有的铁-60同位素——一颗古代超新星的遗迹。

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空间是一个尘土飞扬的地方,富含超新星排出的粒子,并从行星、小行星和彗星中脱落。我们的太阳系目前正通过一个巨大的空间尘埃云,称为本地星际云(LIC),从地球上发现的这些尘埃颗粒可以揭示我们的太阳及其行星是如何与宇宙尘埃相互作用的。

以查明空间尘埃是否来自遥远的超新星,科学家们首先必须排除它是否起源于我们的太阳系。由行星和其他天体释放的辐射尘埃可以容纳铁-60,但暴露在宇宙辐射中也会产生另一种同位素:锰-53。研究人员比较了南极谷粒中铁-60和锰-53的比例,发现锰的含量远低于如果尘埃是局部的话,

科学家怎么知道南极雪中的铁-60不是地球上的?研究人员在研究报告中写道,在我们的星球上,在它的幼年时期可能就有铁-60,但地球上所有这些稀有同位素早就衰变了。核弹试验本可以在地球上制造和分散铁-60,但计算表明,这种试验产生的同位素数量将远远低于在南极洲的雪中发现的铁-60的数量。

铁-60也在核反应堆中产生;然而,反应堆产生的同位素数量科学家们说,发电量“微不足道”,仅限于制造它的反应堆。研究显示,迄今为止,即使是严重的核事故,如2011年的福岛第一核电站灾难,也没有以可测量的数量将铁-60引入环境中。

之前,地球上的铁-60只在远古深海沉积物或起源于太空的岩石中发现,科学家们在8月12日的《物理评论快报》在线版上报道说:“就像陨石或月球上一样,”

“通过排除地球和宇宙来源[由宇宙射线形成],我们得出结论,我们首次发现了起源于南极洲的最近的铁-60,研究人员写道:

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最初发表在《生命科学》杂志上

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