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
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
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。
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。
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。
而铁60的半衰期大概是260万年。
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。
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。
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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