Supernova v blízkosti naší Sluneční soustavy

18. 05. 2023 8:00:19
Vědci tvrdí, že blízko Sluneční soustavy muselo před dvěma milióny roků dojít k výbuchu supernovy. Nalezli totiž určitý vzácný izotop železa...

... ve vzorcích, které přivezly mise Apollo z Měsíce - ale také v sedimentech na Zemi a dokonce i v čerstvě napadaném sněhu v Antarktidě.

Železo-60

Tento izotop nemohl vzniknout na Zemi působením člověka (jaderný průmysl) nebo některým z přirozených způsobů (vlivem kosmického záření). V takovém případě by musely být přítomny ještě jiné izotopy různých prvků. Všechno naznačuje, že se tento vzácný izotop železa vytvořil ... při výbuchu supernovy.

Izotop železa-60 je radioaktivní. V průběhu času se tedy rozpadá a jeho množství se neustále snižuje. Má poločas rozpadu kolem 2,62 miliónu roků. Z praxe víme, jak se dá poločas rozpadu použít k datování - po době, odpovídající přibližně deseti poločasům rozpadu se prvek už nedá spolehlivě identifikovat.

Pokud tedy bylo nalezeno určité množství radioaktivního izotopu železa-60, nebude starší než doba, odpovídající deseti poločasům rozpadu, tedy zhruba 26 milionů roků.

Ze stejného důvodu se nemůže jednat o relikt, který by přežil ještě z doby, kdy vznikala Sluneční soustava z oblaku mezihvězdného plynu a prachu. Tak je stará přes 4 miliardy roků, takže se musel téměř všechen tento izotop, které existoval při vzniku planetárního systému, dávno rozpadnout na jiné izotopy.

Vědci tedy usoudili, že se musí jednat o poměrně nový materiál, vzniklý při relativně nedávném výbuchu obří hvězdy. Ta musela být navíc v našem blízkém vesmírném sousedství. Podle množství nalezeného materiálu by se mohlo jednat o supernovu, která vybuchla před 2 - 2,5 milióny lety zhruba ve vzdálenosti 300 světelných roků.

Měsíční materiál

Výše zmíněný izotop byl nalezen například ve vzorcích z Měsíce. Ty byly analyzovány pomocí vysoce citlivého hmotnostního spektrometru urychlovače v Maier-Leibniz Laboratory v Garchingu. Na studii, která vyšla v dubnu 2016, se kromě fyziků ze mnichovské univerzity podíleli také vědci z Rutgers University v USA a Planetary Science Institute v Los Alamos v USA.

Sedimenty

Izotop byl nalezen také ve hlubokomořských sedimentech. Přesněji v sedimentech z Indického oceánu, pocházejících z oblasti vzdálené asi 1000 kilometrů od jihozápadního cípu Austrálie.

Tento objev je ještě zajímavější než objev v měsíčním materiálu. Na rozdíl od vzorků z Měsíce se totiž dají sedimenty datovat. V našem případě šlo o vrstvy, které se do moře ukládaly během posledních 33 000 roků. Železo-60 obsahovaly všechny zkoumané vzorky sedimentů – i když ho bylo jen nepatrné množství. Vědci nalezli v pěti vzorcích celkem 19 atomů izotopu. Ty však byly rozmístěny téměř rovnoměrně ve vrstvách, které pocházejí z různých dob. Vědci nyní odhadují, že za posledních 33 000 roků spadlo na Zemi asi 5,9 x (10)+23 atomů železa-60.

Sníh z Antarktidy

Izotop železa-60 se navíc na Zemi objevuje dodnes. Potvrdily to vzorky sněhu z Antarktidy. Vzácný izotop tam nebyl nalezen v pravěkých horninách, ale ... v čerstvém sněhu.

Vědci ze stanice Kohnen nasbírali 500 kilogramů vzorků čerstvého sněhu a poslali je do Německa na izotopovou analýzu. Vědci z Technické univerzity v Mnichově pak opět analyzovali vzorky sněhu pomocí hmotnostní spektrometrie s urychlovačem.

Ve vzorcích bylo nalezeno pět částic vzácného izotopu železa-60.

Zkoumaný sníh nebyl starší než 20 roků. Znamená to, že se vzácný izotop železa-60 na naši planetu dostává i v dnešní době. Přitom musí jít o zbytky supernovy, jejíž materiál se dodnes nachází v jednom z mezihvězdných mračen plynu, kterými naše sluneční soustava právě prochází.

Let oblakem plynu se zbytky supernovy

Sluneční soustava totiž před zhruba 40 000 roky vstoupila do lokálního oblaku mezihvězdného plynu a prachu. Za pár tisíc roků by ho měla zase opustit.

Pokud by měl být tento oblak skutečně zdrojem nalezeného železa-60, pak by se tento izotop měl objevit pouze v antarktických ledových vrstvách nebo v sedimentech, které jsou mladší než 40 000 roků. Zda tomu tak skutečně je, nyní musí ukázat další výzkumy.

Mezihvězdný prach - nebo planetární mlhovina?

Nabízí se samozřejmě vzrušující otázka. Prolétá naše Sluneční soustava právě zbytky planetární mlhoviny, která vznikla díky někdejšímu výbuchu supernovy? Všichni nejspíš známe krásné barevné snímky podobných objektů, zachycených teleskopy. Vědci ale nedávají této představě moc velké šance.

Pokud se propočítá obsah železa-60 v mezihvězdném oblaku, je výrazně nižší, než by se dalo očekávat u objektu, který odpovídá takovému zbytku supernovy.

Koncentrace odpovídá spíše galaktickému průměru.

Ale pokud mrak nevznikl výbuchem supernovy produkující železo-60, odkud se vlastně vzal? Železo-60 nevzniklo přímo v oblaku prachu, ale jinde v našem místním kosmu. Materiál ze supernovy se mohl dostat do prachového mračna až po jeho vzniku. Aby bylo možné zjistit, jak se věc ve skutečnosti má, jsou nyní podle vědců nezbytné další nálezy železa-60 - zejména ze sedimentů starších než 40 000 let. Můžeme se těšit na další zajímavé objevy a na odpověď na otázku, odkud se v naší Sluneční soustavě berou další a další izotopy, které původně vznikaly v obří vybuchující hvězdě.

Zdroje: Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020: doi:10.1073/pnas.1916769117, Physical Review Letters, 2019; doi:10.1103/PhysRevLett.123.072701



Autor: Dana Tenzler | čtvrtek 18.5.2023 8:00 | karma článku: 22.27 | přečteno: 368x

Další články blogera

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

28.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 11.57 | Přečteno: 109 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

25.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 14.42 | Přečteno: 188 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.

21.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.10 | Přečteno: 289 | Diskuse

Dana Tenzler

Čokoládoví velikonoční zajíčci

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, odkud se vlastně vzali velikonoční zajíčci a vajíčka z čokolády, kterých jsou před velikonocemi plné obchody? (délka blogu 3 min.)

18.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 22.20 | Přečteno: 391 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

28.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 11.57 | Přečteno: 109 | Diskuse

Zdenek Slanina

Problém co začal už Arrhenius: Kysličník uhličitý a doba ledová - a teď i sopečné aktivity

Už S. Arrhenius řešil vztah obsahu CO2 v atmosféře i k době ledové. Tehdy hlavně ukázal, že jeho navyšování v atmosféře povede k nárůstu její teploty. Nyní výzkumy z univerzity v Sydney ukazují na roli sopek v nástupu ochlazování.

26.3.2024 v 5:22 | Karma článku: 23.90 | Přečteno: 510 |

Martin Tuma

Berte Viagru, dokud si na to vzpomenete

Rozsáhlá studie odhalila významné snížení výskytu Alzheimerovi nemoci u pravidelkných uživatelů Viagry

25.3.2024 v 14:17 | Karma článku: 13.60 | Přečteno: 303 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

25.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 14.42 | Přečteno: 188 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.

21.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.10 | Přečteno: 289 | Diskuse
Počet článků 962 Celková karma 19.62 Průměrná čtenost 1288

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občastým dotazům - ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Tenhle blog provozuji ve svém volném čase pro radost. 

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 

Rána pro britskou monarchii. Princezna Kate má rakovinu, chodí na chemoterapii

Britská princezna z Walesu Kate (42) se léčí s rakovinou. Oznámila to sama ve videu na sociálních sítích poté, co se...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...