2015.01.23. - Óceánfenéki por és a szupernóva-robbanások

Egy új tanulmány szerint a múltban az óceánfenékre leülepedett csillagközi eredetű por plutóniumtartalma sokkal kisebb, mint azt a szupernóva-robbanásokra vonatkozó jelenlegi elképzeléseink alapján várhatnánk.

Anton Wallner (Australian National University) és munkatársai olyan, óceánfenéki üledékből kivont port vizsgáltak, amelyről azt gondoljuk, hogy szupernóva-robbanásokból származik és bolygónkra hullva végül az óceánok fenekén állapodott meg. A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy a por milyen arányban tartalmaz szupernóva-robbanások közben keletkezett nehézelemeket és meglepő eredményre jutottak. Wallner szerint az utóbbi 25 millió évben az óceánok fenekére leülepedett galaktikus por urán- és plutónium-tartalma jóval kevesebb, mint azt várták, ez pedig nehezen egyeztethető össze a szupernóva-robbanásokról elfogadott jelenlegi elméletekkel. Ezek szerint az élet szempontjából létfontosságú elemek, például a vas, a kálium vagy a jód is ezen kataklizmák eredményeként keletkeztek és "szennyezték" be a környező intersztelláris teret, de a vasnál nehezebb elemek, az ezüst, az arany, az ólom és a még nehezebb radioaktív elemek, például az urán és a plutónium is így jöttek létre.

Wallner és kollégái a 244-es tömegszámú plutóniumot tanulmányozták, ami a radioaktivitása miatt egyfajta hosszútávú természetes óraként is funkcionál. Bár felezési ideje nagyon hosszú, mintegy 81 millió év, annak a pornak és gáznak a plutóniumtartalma, amelyből a Naprendszer és a Föld is kialakult 4,5 milliárd évvel ezelőtt, már régen elbomlott. Így Wallner szerint minden radioaktív 244-es plutóniumnak, amit ma a Földön fellelhetünk, olyan szupernóva-robbanásokban kellett keletkeznie, amelyek a csillagászati közelmúltban, az utóbbi néhány száz millió évben következtek be a Naprendszer közelében.

Lehet, hogy a Földön fellelhető radioaktív nehézelemek nem "normál" szupernóva-robbanások során keletkeztek?
[ESO]

A kutatók egy, a földkéregből vett 10 cm vastagságú mintát elemeztek, aminek összetétele az utolsó 25 millió év során felgyülemlett anyagot reprezentálja, és vizsgáltak a nagyon stabil csendes-óceáni fenékről összegyűjtött mélytengeri üledéket is. A meglepő eredmény szerint a 244-es plutónium mennyisége mindössze százada a várt értéknek. Wallner szerint ez azt jelentheti, hogy ezek a nehézelemek nem a standard szupernóva-robbanások során keletkeztek, létrejöttük sokkal ritkább és nagyobb energiájú események, például két neutroncsillag összeolvadásával járó kataklizmák következménye. Az pedig, hogy az urán, a tórium és a plutónium még ma is jelen vannak a Földön, arra utal, hogy az őket létrehozó robbanásnak valahol bolygónk közelében kellett történnie.

Wallner szerint a problémának van egy érdekes geológiai vetülete is. A Földön a lemeztektonikáért, a kontinensek mozgásáért bolygónk olvadt belseje felelős, ezen a forró magmaóceánon úsznak a kőzetlemezek. A szükséges hő a radioaktív elemek bomlásából származik, az előzőek alapján pedig elképzelhető, hogy más bolygók esetében nem áll rendelkezésre ez a fűtőmechanizmus, így a lemeztektonika sem működik rajtuk.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature Communications c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2015.01.20.