На дне Тихого океана обнаружены остатки сверхновой

Астрофизик Шон Бишоп из Мюнхенского технического университета нашел следы сверхновой в самом неочевидном месте — на океанском дне. Согласно статье, опубликованной в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, находка в виде погруженной в илистое дно Тихого океана окаменелости действительно содержит признаки сверхновой.

В надежде найти следы особого изотопа железа, произведенного сверхновой около 2,2 миллиона лет назад, Бишоп несколько лет изучал океанское дно и исследовал окаменелости древней бактерии. О своих первых многообещающих находках ученый поделился на конференции физиков еще в 2013 году. Сейчас же ранние находки получили подтверждение, о чем сообщает статья научного журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

«Признаки действительно присутствуют», — говорит Бишоп.

Изотоп, который интересовал ученого, — это железо-60 (60Fe), один из тяжелых элементов, создающихся при взрыве сверхновых и выбрасываемых в космос. Так как 60Fe обладает коротким периодом полураспада, на Земле этот элемент присутствовать не может, однако его следы все же были найдены в железомарганцевой корке океанского дна.

Древняя бактерия и ее магнетитовые цепочки

Лучшим местом для поиска Бишоп посчитал остаточные микроотложения древней бактерии, которую ученые обнаружили в образцах осадочного керна, взятого с океанского дна. Еще 1963 году итальянский микробиолог Сальваторэ Беллини отмечал, что эта бактерия может определять направление Северного полюса. Другими словами, эти бактерии могут чувствовать магнитные поля, которые помогают им передвигаться в более подходящие среды обитания с низким содержанием кислорода. Внутри этих бактерий содержатся цепочки кристаллов магнетитов, поэтому в научной среде их называют «магнитотактиками». Еще в 2013 году Scientific American писал:

«Бишоп считает, что когда-то остатки сверхновой могли пройти через атмосферу Земли, быстро окислиться и осыпаться в виде крошечных нанооксидов. При быстром окислении они превратились в ржавчину, которая в конечном итоге погрузилась на океанское дно, став пищей для бактерий. При гибели бактерий происходило накопление цепочек кристаллов магнетита и запертого изотопа 60Fe. Поэтому любые следы 60Fe найденные в отложениях являются своеобразной биогенной сигнатурой произошедшего взрыва сверхновой, информация о которой была запечатана в этих отложениях».

Обнаружить эти следы весьма сложно, однако используя метод ускорительной масс-спектрометрии (AMS), Бишоп смог проанализировать каждую отдельную бактерию, которая содержалась в образцах керна, взятых со дна Тихого океана. После этого он один за одним подсчитал количество содержащихся атомов 60Fe. Полученная информация указала на то, что изотопы могли принадлежать сверхновой, взорвавшейся около 2,2 миллиона лет назад. Более того, ученый даже подобрал несколько подходящих кандидатов в скоплении Скорпиона — Центавра.

Открытие Бишопа вдохновило Антона Уоллнера из Австралийского национального университета собрать международную команду ученых и провести свои собственные исследования, в рамках которых специалисты хотели найти еще больше следов изотопа 60Fe. В серии статей журнала Nature за апрель этого года ученые сообщили, что действительно определили наличие доказательств серии взрывов сверхновых, произошедших около 7 миллиона лет назад, чьи следы были обнаружены на Земле. Самый ближайший взрыв сверхновой произошел в близрасположенном звездном скоплении на расстоянии около 326 световых лет от нас.

Благодаря результатам работы Бишопа и новым исследованиям международной команды ученых у нас имеются серьезные доказательства того, что материал сверхновых смог добраться до Земли. По крайней мере один из взрывов мог произойти в эпоху Плейстоцена, периода глобального похолодания. Следует отметить, что ученые и раньше выражали подозрения о том, что взрывы сверхновых могут влиять на климат Земли (в основном путем выжигания озонового слоя). Поэтому вполне возможно, что один из таких взрывов мог стать причиной той самой эпохи Плейстоцена.

«У нас нет никаких прямых доказательств о связи между взрывами сверхновых и теми изменениями, которые происходили с Землей в рамках ее истории», — говорит Эдриан Меллотт из Канзасского университета (США).

«Но некоторые намеки все же имеются».