Ten izotop nie pochodzi z Ziemi. Stanowi pamiątkę po wyjątkowo energetycznych zjawiskach

Pierwiastki mogą mieć odmienne liczby neutronów w jądrze, za sprawą których mówimy o różnych ich izotopach. Na przykład żelazo posiada 28 takich wariantów znanych nauce, przy czym za najbardziej stabilne w tym gronie uznaje się żelazo-60. Izotop ten nie powstał jednak na Ziemi.
Ten izotop nie pochodzi z Ziemi. Stanowi pamiątkę po wyjątkowo energetycznych zjawiskach

We wszechświecie dochodzi do zjawisk, które niosą za sobą ogromne ilości energii. Na przykład eksplozje umierających gwiazd w formie supernowych mogą rozrzucać pierwiastki w promieniu wielu lat świetlnych. Zgłębiając sekrety kosmosu naukowcy poświęcają sporo uwagi właśnie izotopom, które dostarczają informacji na temat tego, jak wyglądał Układ Słoneczny na początkowych etapach jego istnienia.

Czytaj też: Wyjątkowo rozległa mapa wszechświata. Teleskop Euclid zabiera nas w niezapomnianą podróż

Chodzi o okres, w którym kształtowało się Słońce i otaczające je planety. Żelazo-60 jest w tym kontekście wyjątkowo cenne, a jedną z wyróżniających je cech jest wysoka stabilność: czas połowicznego rozpadu tego izotopu wynosi aż 2,6 mln lat. W oparciu o jego detekcje badacze doszli do wniosku, że zanim w ogóle powstało Słońce, w naszych okolicach musiało dojść do co najmniej jednej – a zapewne większej liczby – eksplozji supernowej.

Za jej sprawą doszło do rozrzucenia pierwiastków, które w pewnym momencie zapoczątkowały istnienie Układu Słonecznego. W dużej mierze chmura, z której powstało Słońce i krążące wokół niego planety składała się z wodoru i helu, ale z pewnością nie były one jedynymi składnikami. W toku badań udało się zidentyfikować duże ilości żelaza-56 oraz zdecydowanie mniejsze żelaza-54 i żelaza-57 oraz bardzo niewielkie żelaza-58. 

Izotop w postaci żelaza-60 dostarcza informacji na temat formowania Układu Słonecznego oraz przeszłości Ziemi

O ile jednak wspomniane izotopy nie są radioaktywne, tak za sprawą supernowych powstały ich radioaktywne odpowiedniki: żelazo-55, żelazo-59 i żelazo-60. Dwa pierwsze mają bardzo krótkie okresy półtrwania, co sprawia, że są całkowicie nieprzydatne w kontekście rekonstrukcji wydarzeń sprzed milionów lat – nie wspominając o miliardach. W przypadku żelaza-60 możliwości są zdecydowanie większe.

Tym bardziej, iż nawet jeśli dojdzie do jego rozpadu, to na miejscu pozostaje kobalt-60, który później przekształca się w nikiel-60. Dzięki temu naukowcy mogą poznawać okoliczności formowania Układu Słonecznego. Jako że na Ziemi nie występują naturalne procesy wytwarzające żelazo-60, to skoki ilości tego izotopu w osadach oceanicznych pozwalają sądzić, że musiał on dotrzeć do Ziemi za pośrednictwem supernowych. 

Czytaj też: Astronomiczna rewelacja z Polski. Gwiazdy potrafią zniknąć bez śladu?

Tak przynajmniej przypuszczają badacze analizujący skoki, do których doszło w okresie od 3,4-1,7 miliona lat temu oraz około 8 milionów lat temu. Poza supernowymi pod uwagę są również brane tzw. kilonowe. Alternatywne wyjaśnienie odnosi się do gwiazd AGB, choć to zdecydowanie najmniej prawdopodobny scenariusz. Jeśli to on miałby się okazać prawdziwy, to eksplozja musiałaby mieć miejsce wyjątkowo blisko Ziemi.