Kuvittele radioaktiivisen tähtipölyn hippusia valuvan avaruuden halki ja laskeutuvan Tyynenmeren syvyyksiin. Pieniä, näkymättömiä ja kummallisen sitkeitä. Tämä on kuva, joka nousee esiin uudesta tutkimuksesta, joka jäljittää meripohjan kuoren sisään upotettuja plutoniumatomeja harvinaiselle kosmiselle räjähdykselle satoja miljoonia vuosia sitten.
Fysiikko Dominik Koll ja Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorfin kollegat seurasivat isotooppisia leivänmuruja ferromangaanikuoressa, joka nostettiin 4 830 metrin syvyydestä Tyyneltämereltä vuonna 1976. Kuori kerrostuu kuin puun vuosirenkaat, kerros kerrokselta, säilyttäen yläpuolelta sataneita hiukkasia. Näiden hiukkasten joukosta tutkijat löysivät plutonium-244:n jälkiä, raskaan kaliiberin alkuaineen, jota tavallinen maallinen kemia ei voi selittää.
Plutonium-244 on r-prosessin tuote, nopean neutronien sieppausketjun tulos, joka rakentaa maailmankaikkeuden raskaimpia alkuaineita. Paikkoja, joissa tällainen hurja atomien kasaantuminen voi tapahtua, on vähän: törmäävät neutronitähdet, niistä syntyvät kilonovat tai poikkeuksellisen energiset supernovat. Mikä tahansa tämän plutoniumin synnyttänyt tapahtuma olikin, sen on täytynyt olla harvinainen ja voimakas.
Tässä on käänne. Plutonium-244:llä on puoliintumisaika noin 81 miljoonaa vuotta. Kaikki primordiaalinen plutonium, joka olisi jäänyt Auringonjärjestelmän muodostumisesta, olisi kauan sitten hävinnyt. Siksi Pu-244:n esiintyminen nykyaikaisissa meripohjan kerroksissa kertoo yksinkertaisen tarinan: aine saapui Maan muodostumisen jälkeen. Mutta milloin?
Aiemmat tutkimukset arvioivat ajoituksen laskemalla, kuinka paljon plutoniumia päätyi kuoreen ja palauttamalla laskelman räjähdyksen etäisyyteen ja ikään, päätyen tapahtumaan muutama miljoona vuotta sitten. Kollin ryhmä valitsi toisen lähestymistavan. Sen sijaan, että olisi luotettu pelkästään Pu-244:n absoluuttisiin määrän, he etsivät kumppanisisotooppeja, jotka olisivat syntyneet samassa r-prosessin tulipalossa.
Erityisesti he etsivät curium-247:ää ja kosmogeenista rauta-isotooppia rauta-60:ä. Curium-247 hajoaa puoliintumisajalla noin 16 miljoonaa vuotta, kun taas rauta-60 elää vain noin 2,6 miljoonaa vuotta. Rauta-60:a on havaittu aiemmin ja liitetty supernovajäämiin, jotka saavuttivat Maan muutama miljoona vuotta sitten. Jos äskettäinen plutonium olisi peräisin samoista räjähdyksistä, curiumin jälkien pitäisi yhä näkyä.
He löysivät rauta-60:aa, mikä on yhdenmukaista tavallisten lähellä tapahtuneiden supernovien jäljen kanssa, mutta curium-247:ää ei löytynyt vakuuttavasti. Tämä puute muuttaa kertomusta. Se viittaa siihen, että plutonium ei saapunut samoissa äskettäisissä räjähdyksissä, jotka toimittivat rauta-60:n. Sen sijaan plutonium näyttää olevan vanhemman r-prosessitapahtuman jäämää, jonka lyhytikäisemmät kumppanit ovat jo kauan sitten hajonneet.
Yksinkertaisin tulkinta: plutonium-244 juontuu harvinaisesta r-prosessin räjähdyksestä yli 100 miljoonaa vuotta sitten, ja kilonova on yksi johtavista epäillyistä.
Tutkijat suhtautuvat varovaisesti tarkkojen ajoitusten asettamiseen. Jos tapahtuma olisi sattunut yli noin miljardi vuotta sitten, jopa plutonium-244 olisi hiipunut alle havaittavuuden rajan. Näin ollen todennäköinen ajanjakso on laaja: muinainen ihmisen aikaskaalalla, mutta ei niin muinainen, että kaikki jäljet olisivat kadonneet. Tämän räjähdyksen jäänteet ovat sittemmin sekoittuneet välitähden aineeseen, ja Maa kulkee nyt läpi sen laimentuneen kaikualueen.
Miksi tämä on tärkeää ulottuu pidemmälle kuin siisti kosminen dekkari. Nämä jäljet ovat uudenlainen arkisto, tapa lukea Linnunradan räjähdyshistoriaa ja kartoittaa reittiä, jota Aurinkokuntamme on kulkenut muuttuvien tähtijäänteiden pilvien läpi. Ne ovat myös merkityksellisiä Maan syntytarinoissa: raskaat alkuaineet planeettamme kuoressa ovat lopulta peräisin tällaisista väkivaltaisista tapahtumista, ja tietäminen milloin ja missä auttaa kokoamaan syvällisemmän geologisen ja astrofysikaalisen kontekstin.
Väriköikö tuo muinainen räjähdys elämän historiaa planeetallamme? Tutkijat sanovat, että kysymys on edelleen avoin. Toistaiseksi meillä on vaikuttava muistutus siitä, että kosmos ei ole vain tausta, vaan aktiivinen toimija Maan tarinassa, ripotellen muinaisten katastrofien jäännöksiä merenpohjaan tutkijoiden löydettäviksi.
"Olen tähtitieteen harrastaja ja kirjoitan avaruuden kiehtovista ilmiöistä. Genomissa jaan havaintoja ja uutisia kosmoksesta."
Keskustelu
Jätä kommentti
Kommentit
Ei vielä kommentteja. Ole ensimmäinen.