铁—60元素是地球“沧桑”的证物

超新星暴曾给地球带来“枪林弹雨”一样的放射性碎片，一支国际合作科学团队发现了地球遭曾遭遇一系列损毁性袭击的证据，在靠近太阳系的附近区域发生过一系列剧烈的超新星暴，我们的地球被蒙上一层灾难性的放射性尘埃物。科学家在太平洋、大西洋和印度洋的沉积物和地壳样品中发现了放射性元素铁—60，澳大利亚国立大学的物理学和工程学研究院的博士安东·瓦尔纳担任了科学团队的负责人，他解释说，铁—60元素在320万年至170万年之前有一个集中的形成期，已非常接近天文学概念的“现在时期”。

科学团队成员感到十分惊讶的是碎片的分布跨越了很长的时期，差不多覆盖了150万年，显示了系列性超新星暴发生的可能，超新星暴事件似乎是一个接一个地发生。研究人员颇感兴趣的方面还在于超新星暴事件的发生期与地球从上新世到更新世的转换期保持了一致，巧合性“相遇”耐人寻味，那时的地球正在逐渐地冷却。

来自澳大利亚国立大学、奥地利维也纳大学、以色列希伯来大学、东京大学、日本大学、筑波大学、德国德累斯顿—罗森多夫的赫尔姆霍茨研究中心(HZDR) 等大学和研究机构的研究人员还发现了一个大约800万年前的“古老”超新星暴，从中同样产生了铁—60，这一时期与中新世晚期发生的全球动物群的变化现象有时间的重合性或一致性。

有一些理论的研究显示，从超新星暴发出的宇宙射线增加了地球云团的覆盖。大质量恒星通过剧烈的爆炸形成超新星，大质量恒星在生命周期的最后阶段消耗了燃料，在引力的塌缩作用下发生爆炸。在铁—60元素形成的过程中，一系列超新星暴的发生地点距离地球不到300光年，假如这些超新星暴发生在今天，数百光年的距离已足够近，人们在今日地球的白天可以看见明亮的超新星，它们的亮度可以和月球相比。那时的地球暴露在陡然产生的宇宙射线强烈轰击的环境之中，但这类灾难性的射线辐射在到达地球时已衰减到很弱的程度，不足以直接引起生物种群的破坏，不会发生地球生物的大灭绝事件。

从超新星爆炸过程中产生了很多重元素和放射性同位素，它们“纷纷扬扬”地飘落到周围的宇宙空间，铁—60是其中的元素之一，它的半衰期为260万年，不同于它稳定的“堂表兄妹”——铁—56，任何的铁—60元素物质如果在400多万年前的地质时期形成，那么它们都将消失，在400万年前形成的铁—60元素不可能出现在现在的地球，它们却出现在地球上，超新星暴的“物产”机制是最好的解释。

极少量的铁—60元素物质“漂移”到了地球，国际合作科学家团队开发了极为灵敏的探测仪器，确认了星际铁原子来源的事实。从太空漂移而来的铁—60元素物质的数量比从地球自然产生的铁元素物质少了数十、数百亿倍。科学团队的成员对地球上极为稀少的铁—60元素感到十分好奇，10年前，一支慕尼黑工业大学的科学小组在太平洋海底的样品中第一次发现了铁—60元素,。

科学家团队专门研究了星际间的尘埃和120份海底样品，收集的样品在时间跨度上达到了1100万年。他们采取了第一个步骤，从海底样品中提取了所有的铁元素，HZDR和东京大学的两个科学小组共同完成了耗费人力和财力的提纯项目，科学团队然后设法分离了星际尘埃中的微量铁—60与其它地球上的同位素，他们在澳大利亚国立大学使用了重离子加速器。铁—60元素在地球上有广泛的分布，海底岩石样品的年龄通过放射性同位数——铍—10和铝—26的衰减期进行确定，他们使用了加速器物质光谱仪(AMS)，这些测量仪器分别设置在德累斯顿实验室 (DREAMS)，东京大学微量分析实验室(MALT)，维也纳大学环境研究加速器(VERA)。

从实验数据分析中表明，放射性尘埃仅发生在地球上的两个地质时期，一个时期在320万年至170万年之前，另一个时期在800万年之前，从慕尼黑工业大学测定的数据很好地符合了事件发生的时间，一系列超新星暴的源头可能位于一个年老的恒星团，这个星团一直在远离地球。柏林工业大学的一支科学团队也给出了独立研究的成果，他们在独立发表的论文成果中证实这个年老星团的存在，星团中几乎没有大质量的恒星遗存，那些大质量的恒星早以超新星形态发生了爆炸，向周围的太空抛洒了一波一波的碎片物质，在这些碎片物中包含了铁—60元素，极少量的放射性元素铁—60已渗入到海底的沉积物和岩层。国际合作团队的成果发表在《自然》杂志。

（编译：2016-5-4）

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