Учёные обнаружили космические отпечатки в ледяных слоях Антарктиды

Учёные обнаружили в глубинах антарктического льда редкий радиоактивный изотоп железа-60, который может служить космическим следом древних звёздных взрывов. Новые данные указывают на то, что эти частицы могли попасть на Землю в результате сверхновых, произошедших десятки тысяч лет назад, и с тех пор оказались законсервированы в ледяных слоях Южного полюса.

Изотоп железо-60 является крайне редким и на Земле в естественных условиях практически не образуется. Его происхождение связывают с катастрофическими событиями в космосе — взрывами массивных звёзд, которые выбрасывают в пространство тяжёлые элементы. Период полураспада этого изотопа составляет около 2,6 миллиона лет, что позволяет ему сохраняться достаточно долго, чтобы быть зафиксированным в геологических и ледяных архивах планеты.

Антарктический ледяной щит, накапливавшийся миллионы лет, фактически представляет собой природный архив, содержащий информацию о прошлом Земли и окружающего космического пространства. Исследователи отмечают, что бурение ледяных кернов позволяет заглянуть в историю, охватывающую десятки тысяч лет, включая периоды до 80 тысяч лет назад.

Работа под руководством астрофизика Доминика Колля из исследовательского центра Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf была сосредоточена на анализе образцов льда, полученных в рамках Европейского проекта бурения ледяных кернов в Антарктиде (EPICA). В ходе исследования образцы ледяных кернов частично расплавлялись, после чего учёные подсчитывали атомы железа-60 буквально поштучно, чтобы оценить их концентрацию.

Первоначальные наблюдения начались ещё в 2019 году, когда следы железа-60 были обнаружены в свежевыпавшем антарктическом снеге. Это стало неожиданным сигналом о возможном более широком распределении изотопа, что побудило исследователей изучить более древние слои льда на глубине.

Анализ показал, что в слоях льда возрастом от примерно 40 до 81 тысячи лет концентрация железа-60 превышает уровень, который можно объяснить только земными источниками. Это указывает на внешний, вероятнее всего космический источник, связанный с поступлением вещества из межзвёздной среды.

Учёные предполагают, что наблюдаемая картина связана с прохождением Солнечной системы через Локальное межзвёздное облако, которое может содержать остатки вещества от прошлых сверхновых. Изменения концентрации железа-60 во времени свидетельствуют о том, что структура этого облака неоднородна и могла меняться на протяжении последних десятков тысяч лет.

Таким образом, полученные результаты поддерживают гипотезу о сверхновом происхождении обнаруженного изотопа и открывают возможность использовать антарктический лёд как инструмент для изучения истории ближайшей межзвёздной среды. Работа также позволяет по-новому взглянуть на динамику космического окружения Солнечной системы и следы древних звёздных катастроф.