Содержание тяжелых элементов в древних отложениях опровергло их появление во взрывах сверхновых — Naked Science
14 мая
Сергей Васильев

Содержание тяжелых элементов в древних отложениях опровергло их появление во взрывах сверхновых

5.7

Анализ пород, поднятых со дна Тихого океана, показал, что появление ядер плутония не совпадает со взрывами сравнительно близких к Земле сверхновых — похоже, их создали совсем другие космические катастрофы, такие как гибель нейтронных звезд.

©Wikimedia Commons

Принято считать, что самые тяжелые элементы образуются при взрывах сверхновых, которые наполняют Вселенную атомами золота, урана, плутония и так далее. Однако новый анализ древних отложений, в которых сохранились следы близких сверхновых, не обнаружил в них нужного количества таких ядер. По-видимому, их создают другие космические катастрофы — например, слияния нейтронных звезд. Об этом ученые пишут в новой статье, опубликованной в журнале Science.

В начале Вселенная была заполнена исключительно легкими ядрами водорода и гелия с небольшой примесью лития. Элементы тяжелее них — вплоть до железа — появились лишь позднее, в процессе термоядерных реакций в недрах звезд. Ну а происхождение самых тяжелых понятно не до конца. Возможны несколько цепочек ядерных реакций, ведущих к такому результату, ключевой из них — r-процесс, быстрый (r — от англ. rapid) захват и накопление тяжелым ядром дополнительных нейтронов. Однако где именно протекают такие события, в точности не ясно. Энергии им требуется очень много, и традиционно главными «реакторами» r-процесса считаются ударные волны сверхновых.

Сравнительно свежие следы таких взрывов можно обнаружить и на Земле: достаточно близкая сверхновая способна накрыть планету не только вспышкой излучения, но и потоком частиц, включая тяжелые элементы. Среди них находят изотопы, период полураспада которых значительно меньше возраста Земли. Они не могли присутствовать здесь в момент образования планеты и были доставлены позднее, после взрыва сверхновой.

Ранее такая работа обнаружила присутствие в древних отложениях неустойчивого железа-60. Это свидетельствует, что сверхновая взорвалась сравнительно недалеко от Земли между двумя и тремя миллионами лет назад, а возможно, была и вторая — примерно на пять миллионов лет раньше. Однако образование железа-60 не требует участия r-процесса, эти ядра появляются в крупных звездах и лишь рассеиваются по пространству сверхновыми.

Поэтому команда ученых во главе с Антоном Уолнером (Anton Wallner) из Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф проанализировала содержание элементов — продуктов r-процесса в железомарганцевых отложениях, поднятых со дна Тихого океана. Сверхточный масс-спектрометр позволил разобрать образец буквально по атомам. В частности, он обнаружил ровным счетом 435 ядер железа-60. Их распределение по глубине демонстрировало пики, относящиеся ко времени 2,5 миллиона и 6,3 миллиона лет назад. Таким образом, ученые подтвердили прежние данные о довольно близких и недавних сверхновых.

Кроме того, в материале удалось детектировать 181 атом плутония-244 — продуктов r-процесса. Однако их распределение не совпало с тем, что можно было ожидать, если бы эти ядра образовались теми же сверхновыми и были доставлены на Землю тогда же. Поэтому ученые заключают, что сверхновые не могут быть главным источником тяжелых r-элементов.

Возможно, эту роль играют нейтронные звезды — точнее говоря, слияния таких объектов друг с другом или с черными дырами. Подобные катастрофические процессы ведут к вспышкам килоновых, и прежде уже было замечено, что именно они могут «засеивать» космос самыми тяжелыми элементами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 19:09
Василий Парфенов

Современная Красная планета представляет собой суровую безжизненную пустыню, однако геологические данные показывают, что некогда воды там было едва ли не больше, чем на Земле. Причин, по которым Марс потерял почти все необходимые для развития жизни ресурсы, предлагалось немало. Но теперь ученые обнаружили надежную корреляцию между размерами небесного тела и его способностью удерживать летучие вещества.

Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: