Csillagközi por az Antarktisz havában

3027

A Földre évente több ezer tonna kozmikus por hullik. E kicsiny részecskék többsége a Naprendszerhez tartozó kisbolygókból és üstökösökből származik. A kozmoszból hulló porszemcsék egy csekély hányada azonban távoli csillagoktól érkezik hozzánk. A vas bennük megtalálható 60-as tömegszámú izotópja nem származhat a Földről. Ez a viszonylag rövid, 2,6 millió éves felezési idejű radioaktív izotóp csak szupernóvákban, valamint a kozmikus por kozmikus sugárzással való kölcsönhatásában keletkezhet.

Vas–60 izotópot először 20 évvel ezelőtt találtak a Föld mélytengeri üledékeiben, éppen a Müncheni Műszaki Egyetem (TUM) munkatársai. Annak a kutatócsoportnak az egyik tagja, Günther Korschinek már akkor felvetette, hogy kozmikus csillagrobbanások nyomai a tiszta és érintetlen antarktikai hóban is ott lehetnek. Ennek kiderítése érdekében Sepp Kipfstuhl, az Alfred Wegener Intézet munkatársa Németország antarktiszi kutatóállomásán, a Kohnen-állomáson begyűjtött és további vizsgálatra Németországba küldött 500 kg havat.

Az antarktiszi Kohnen-állomás a 2003-as megnyitásakor. Forrás: AWI.de.

A hó megolvasztása, a szilárd részecskék leválasztása, majd a vas kémiai elkülönítése után egy néhány milligrammos minta maradt vissza. Ezt a csekély anyagmennyiséget a Garchingban működő Részecskegyorsító Laboratóriumban megvizsgálva a kutatók nem kevesebb, mint öt darab vas–60 atomot azonosítottak. „Vizsgálatainkkal kizártuk a mintában talált vas–60 atomok kozmikus sugárzásból, nukleáris fegyverkísérletből, vagy atomreaktor-meghibásodásból való eredetét” – húzza alá Dominik Koll, a TUM Nukleáris, Részecskefizikai és Asztrofizikai Intézetének munkatársa, a vizsgálatok vezető kutatója. – „Minthogy ezeknek az izotópoknak nincs természetes földi forrásuk, így biztosak vagyunk abban, hogy egy szupernóvából származnak.”

A kutatók viszonylag nagy pontossággal meg tudták állapítani azt is, hogy mikor érkezhetett a Földre a megtalált csillagközi poranyag. A begyűjtött hóréteg nem lehetett több mint 20 éves. Továbbá a felfedezett vas–60 izotóp nem származhat nagyobb kozmikus távolságból sem, különben a részecskék túlságosan szétszóródtak volna a világűrben. Tekintettel továbbá a vas–60 izotóp 2,6 millió éves felezési idejére, a Föld keletkezésekor jelenlévő atomok mára már mind egy szálig elbomlottak. Koll és munkatársai ezért arra a következtetésre jutottak, hogy az antarktiszi hóban megtalált vasizotópok a Nap közvetlen csillagközi környezetéből származnak. Talán abban a gázfelhőben dúsultak fel, amelyben a Naprendszerünk éppen tartózkodik.

Egy bizonyára Naprendszerbeli eredetű kozmikus porrészecske. Forrás: E. K. Jessberger és munkatársai.

„A Naprendszer mintegy 40 ezer éve lépett ebbe a gázfelhőbe” – fejti ki Korschinek, – „és néhány ezer év múlva fogja elhagyni. Ha a gázfelhő-hipotézisünk helyes, akkor a 40 ezer évnél régebbi jégmag-mintákban nem fogunk vas–60 izotópot találni” – veszi át a szót Koll. – „Ily módon ellenőrizhetnénk a gázfelhőn való áthaladásra vonatkozó elképzeléseinket. – Úttörő eredmény volna a Naprendszer környezetének tanulmányozásában.”

Forrás: Müncheni Műszaki Egyetem

Hozzászólás

hozzászólás