Jern-60, der findes i månebjælker, understøtter en tidligere konstatering af, at - for 2 millioner år siden - en supernova eksploderede kun 300 lysår væk.
Månebergarter opsamlet af Apollo-astronauter har vist sig at indeholde jern-60, som kun er skabt af supernovaer. Her tager Apollo 12-astronaut Alan Bean en prøve af månens overflade. Foto via NASA.
En særlig form for jern, kendt som iron-60 - kun oprettet af eksploderende stjerner eller supernovaer - er fundet i månen rock. Det giver yderligere bevis for, at en relativt nærliggende massiv stjerne eksploderede for omkring 2 millioner år siden, og fremdrev sine nyoprettede elementer mod Jorden og månen. Forskere fra Tyskland og USA rapporterede om disse nye fund i 13. april 2016, udgave af Fysiske gennemgangsbreve. Deres analyse af måneberggene indikerer også, at supernovaen eksploderede kun 300 lysår væk, et tal i overensstemmelse med tidligere havsedimentundersøgelser.
Næsten alle elementer, der er tungere end brint og helium, op til jern, skabes inden i stjerner som et biprodukt fra kernefusion. Elementer, der er tungere end stabilt jern, smedes kun i det enorme pres, der opstår, når en meget massiv stjerne eksploderer til at blive en supernova.
Iron-60, et jernatom med en kerne, der indeholder 26 protoner og 34 neutroner, er en ustabil isotop af jern, der for det meste er skabt i eksplosionen, der skaber supernovaer. Det har en halveringstid på 2,6 millioner år (halveringstiden for et radioaktivt element er den mængde tid, der kræves til en halv mængde af den radioaktive isotop til at nedbrydes til noget andet).
Tycho supernova i røntgenbølgelængder. Elementer, der er tungere end stabilt jern, dannes kun, når en massiv stjerne eksploderer for at danne en supernova. Billede via NASA / Chandra røntgenobservatorium
Hypotesen om, at en nærliggende supernova var kilden til jern-60 på Jorden blev først foreslået i 1999, da jern-60 blev fundet i dybhavskorpen. En undersøgelse, der blev offentliggjort i begyndelsen af april 2016, fandt flere bevis for det, da jern-60 blev påvist i dybhavsediment og skorpe opnået fra Stillehavet, Atlanterhavet og Indiske hav.
Månen burde også være blevet bruset ud af jern-60 partikler fra den samme supernova, og disse jern-60 partikler ville have været godt bevaret i det næsten inerte månemiljø.
Dr. Gunther Korschinek, en fysiker ved Det Tekniske Universitet i München og en medforfatter af forskningsartiklen, bemærkede i en erklæring:
Vi antager derfor, at jern-60, der findes i både jord- og måneprøver, har den samme kilde: Disse aflejringer er nyoprettet stjernestof, produceret i en eller flere supernovaer.
En lille mængde jern-60 kan imidlertid også skyldes transmutation af elementer på månens overflade ved kosmisk strålebombardement. Korschinek kommenterede:
Men dette kan kun udgøre en meget lille del af den fundne jern-60.
Lunar olivinbasalt indsamlet af Apollo 15 astronauter, udstillet i National Museum of Natural History. Billede via Wknight94 via Wikimedia Commons.
Iron-60 i månebergprøverne blev påvist ved hjælp af et accelerator-massespektrometer, et instrument, der blev brugt til at studere radioaktive atomer fundet blandt stabile atomer. Resultater fra måneberganalysen gjorde det muligt for forskerteamet at etablere en øvre grænseværdi for tilstrømningen af jern-60 partikler fra supernovaen. Sagde Korschinek:
Den målte jern-60-strømning svarer til en supernova i en afstand af ca. 300 lysår. Denne værdi er i god overensstemmelse med en for nylig teoretisk skøn offentliggjort i Nature.
Nederste linje: Videnskabsfolk har opdaget jern-60, en form for jern, der kun er skabt i supernovaer, i måneklipper opsamlet af Apollo-astronauter. Det understøtter en tidligere konstatering af, at - for 2 millioner år siden - en supernova eksploderede kun 300 lysår væk.