悠悠
超大質(zhì)量恒星就像巨大的元素鑄造工廠,原子核經(jīng)過數(shù)百萬年的反應(yīng),逐漸形成質(zhì)量較重的化學元素,在它們以超新星形式發(fā)生爆炸之後,這些化學元素進入宇宙空間。目前,最新研究表明,超新星爆發(fā)釋放的許多元素對于地球生命存活至關(guān)重要,并首次證實海洋遠古細菌以220萬年前超新星爆發(fā)的微粒為食。
德國慕尼黑工業(yè)大學的科學家重點研究一種嗜鐵細菌。這種特殊的微生物生活在海底沉積物中,它們以鐵元素為食,通過自身的新陳代謝後形成微小的氧化鐵晶體。
細菌“制造”的磁鐵晶體非常普遍,每個磁鐵晶體尺寸為80納米。這些鐵元素來自地球大氣層中的灰塵,最終落人海底。還有一種普遍的情況,這些鐵元素起源于一顆超新星,當超新星爆發(fā)時將產(chǎn)生猛烈的核聚變反應(yīng),元素隨意融合在一起,形成獨特、不穩(wěn)定的放射性同位素。這是自然界唯一一種產(chǎn)生某些元素的方式,例如形成一種特殊的同位素鐵-60。
實際上,鐵-60僅存在于超新星爆發(fā)的殘骸中。在260萬年的半衰期中,任何地球上存在的鐵-60同位素都應(yīng)形成于更久遠時期,因此地球上發(fā)現(xiàn)的其半衰期以內(nèi)的鐵-60同位素,都來自于相對近期的一顆鄰近超新星。
慕尼黑工業(yè)大學的原子核天體物理學家肖恩·畢夏普及其同事分析了太平洋海底挖掘出來的沉積巖心,他們在這些樣本中發(fā)現(xiàn)化石細菌,并在化石細菌中找到鐵-60。研究發(fā)現(xiàn),這些沉積層樣本的年代在330萬-170萬年前。他們研究每隔10萬年細菌化石樣本中提取的化學物質(zhì),分析當時產(chǎn)生的磁鐵晶體。然後在麥爾斯·萊布尼茲實驗室使用超敏感質(zhì)譜儀進行測試,結(jié)果表明化石中存在著鐵-60同位素,提供了地球生命直接吞食鄰近超新星爆發(fā)殘骸物質(zhì)的第一證據(jù)。
此外,細菌性鐵-60同位紊的年代可追溯至220萬年前,這與2004年一項研究證實的鄰近太陽系一顆超新星于220萬年前爆發(fā)相吻合。超新星爆發(fā)釋放的灰塵可能降落在地球表面。