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不是地球上的铁?地球南极,一种让科学家不知来源的铁元素

时间:2024-07-12来源:网络作者:小千点击数:
简介:在很早之前科学家在探索地球南极以及太平洋、大西洋的深处时,发现了一种不是地球产生的物质,铁的同位素- 铁60 。

这种元素也在月球的样本中有发现。

但,不管是地球还是月球,甚至于目前的整个太阳系内,铁60都不是本地的产物。

这些外来物到底是如何来到太阳系,又是如何出现在地球的。

自发现以来,天文学家一直在探索这个问题。

最近,2024年6月

【菜科解读】

不是地球上的铁?地球南极,一种让科学家不知来源的铁元素

在很早之前科学家在探索地球南极以及太平洋、大西洋的深处时,发现了一种不是地球产生的物质,铁的同位素-铁60

这种元素也在月球的样本中有发现。

但,不管是地球还是月球,甚至于目前的整个太阳系内,铁60都不是本地的产物。

这些外来物到底是如何来到太阳系,又是如何出现在地球的。

自发现以来,天文学家一直在探索这个问题。

最近,2024年6月10日《自然天文学》期刊上发表了一项研究,天文学家对这些出现在地球的铁60提出了一个可能的解释。

不是地球上的铁?地球南极,一种让科学家不知来源的铁元素

铁-60的形成

铁60是铁56的同位素,它比铁56多了4个中子。

要产生这种元素呢,需要很庞大的能量,比如恒星的爆炸,也就是超新星爆发这种能量的级别。

而太阳系在刚开始的时候,也的确是有可能存在这种元素。

我们知道太阳系的诞生,是在星云之中形成。

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恒星在星云中形成示意

而星云,又有可能含有上一代恒星爆发的产物。

所以,太阳系在形成之时有可能会存在上一代超新星爆发的物质--铁60这种元素。

不过,这也仅限于太阳系早期的阶段。

因为铁60是一种放射性元素,也就是它不会长久的存在,它自产生在经历一段时间后,就会衰变为另一种元素。

铁60的半衰期大概是260万年

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所以,即使太阳系在形成之时就存在铁60,但太阳系的形成已经有了差不多46亿年的历史。

这么长的时间,那些自太阳系形成时的铁60早已衰变消失。

而之后,太阳系内又没有形成它的条件。

所以,如今我们在地球上发现的这种元素,就只有了一种可能,它来自于太阳系之外

那么它们是怎么来到太阳系的。

铁-60的来源

前面我们曾提到,铁60的来源主要是来自于超新星爆发。

所以地球上发现的铁60,那它会不会是附近的超新星爆发带过来的。

天文学家之前也是这么思考的,但却遇到了一个问题

依据地球上铁60的数据呢,天文学家追溯了它们可能出现的时间,得出一个结论:地球上出现的铁60有两个峰值的时间段,分别是200多万以及700多万年前

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铁-60出现的两个峰值

也就是,若是超新星爆发,那么它们是在这两个时间段。

而问题也就出现在了这里。

铁60属于外来的星际介质,而太阳系又有一圈磁场日球层的保护。

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日球层示意

所以若是它们要被超新星爆发带到太阳系,并达到观测上的丰度,这就需要超新星距离太阳系很近,大概10秒差距,也就是差不多32.6光年的距离

而这样的距离,地球肯定会受到非常大的波及,甚至于出现大量生物灭绝的灾难。

但这两个时间段,地球上的历史中并没有这样大的事件发生过。

所以,近距离的超新星爆发这个说法,就很难说的通了。

那这个局要怎么破呢。

新的研究

2024年6月的这项研究,研究人员有一个非常大的脑洞,他们从日球层的观点出发。

日球层是保护太阳系免受星际介质的一个磁场泡,它能有效的阻挡来自星际空间的粒子袭击太阳系。

所以,有没有一种可能,这个保护我们的磁场泡,有一段时间不存在了,从而导致了不是很近的超新星介质,袭击了太阳系。

可日球层要怎么才能不存在呢。

论文中的说法是,日球层并没有消失,而是缩小了

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不是地球上的铁?地球南极,一种让科学家不知来源的铁元素

日球层缩小示意

它缩小到了距离太阳大概只有0.22个天文单位的区域,这完全把太阳系内的8大行星暴露在了星际空间之中。

但,这个日球层为什么会缩小呢。

研究人员认为,因为我们的太阳系大约以每秒200多公里的速度绕着银心公转。

所以在公转的途中,可能会遇到一些稠密的分子云,太阳系在经过这些分子云时,运动方向上的日球层,也就是日球层顶就会被压缩,而尾部这时则被拉的很长,日球层的形状这时大概就是一个长长的像彗星的形状。

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顶部被压缩,尾部拉长

而这个分子云,天文学家也找到了,疑似是位于天猫座一个正在远离我们的分子云,太阳系它大概是在200万年前经过了那里,导致了日球层的缩小。

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疑似经过的分子云

目前呢,研究人员也正在寻找700万年前经过的分子云,以来解决700万年前铁60含量的增加。

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太阳系的路径

所以啊,这些外来的铁元素到底是怎么来的呢。

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