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南极冰雪中发现神秘的星际尘埃!或将揭开星际云历史面纱

2019-08-18 14:15 前瞻网   
南极冰雪中发现神秘的星际尘埃!或将揭开星际云历史面纱

通过对南极雪进行研究,研究人员首次发现了最近落到地球上的星际尘埃。

科学家们说,这些发现可能有助于了解太阳系经常穿过的神秘星际云。每天,大量的地外尘埃都会落在地球上,这些尘埃是由经过彗星、小行星碰撞和爆炸恒星产生的,但是科学家们可能要在这些尘埃坠落很久之后才能找到它们,因此科学家们缺乏太阳系最近与周围环境相互作用的细节。

相比之下,这项新的研究分析了相对较新的星际尘埃,这些发现可能会让科学家们对这些神秘星际云,及其这些星际云与我们太阳系之间的关系有更深的了解。

这项研究的主要作者、堪培拉澳大利亚国立大学的实验核物理学家多米尼克·诺尔在接受采访时说:“科学家们也许能够利用我们的研究结果来弄清楚太阳的邻域是怎样形成的。我们对遥远的星系和恒星都有一定的了解,我们对自己的太阳系也有大致的了解,但我们对太阳系附近的环境还需要更多的研究。”

为了寻找潜在的原始星际尘埃样本,科学家们收集了大约1100磅(500公斤)年龄在20年以内的南极雪,这些样本在距离南极洲海岸几百英里的地方收集,靠近德国的科南站。

为了确定雪的成分,研究人员将这些样本带回到慕尼黑,并将其融化,过滤掉固体,对残留物进行焚烧,再分析其燃耗的光的模式。他们发现了两种罕见的轻度放射性同位素:铁60和锰53。(一种元素的同位素随其原子核中中子的数量而变化;例如,自然界中最丰富的铁同位素铁56有30个中子,而铁60有34个中子。)

根据研究人员的说法,铁60最有可能的来源是一颗超新星,超新星是一颗巨大的濒死恒星发生的强大爆炸,其亮度足以短暂地超过其宿主星系中的所有其他恒星。其他可以产生铁60的自然方法只能产生十分之一的量。然而,被称为宇宙射线的原子碎片撞击星际尘埃的时候也能产生铁60和锰53,但研究人员发现铁-60和锰-53的比例比他们对这个机制预期的要高。

研究人员还调查了铁60是不是来自核武器或发电厂的放射性尘埃。然而,他们发现,这些来源生产的铁60和锰53应该是少到可以忽视的。

因此,科学家们得出结论,这些放射性同位素极有可能是在附近的超新星中形成的,而超新星又在星际间留下了气体和尘埃。在这项研究中,研究人员提出,当太阳系穿过这些星际云时,这些尘埃就会降落到地球表面。

研究人员说,未来,在对历史更久远的冰雪中的星际尘埃进行研究之后,科学家们可能可以弄清附近星际云的起源和结构,以及它们与太阳系相互作用的历史。

8月12日,科学家们在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志的网络版上详细介绍了他们的发现。

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责任编辑: 4041WCHEN

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