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来自深海地壳中的空间的罕见钚

此图像显示SN2014J,近几十年来最接近的IA Supernovas之一。
此图像显示SN2014J,近几十年来最接近的IA Supernovas之一。像这些这样的星星爆炸被认为是产生重金属。 (图片信用:NASA,ESA,A. Goobar(斯德哥尔摩大学)和哈勃遗产队)

放射性元件的罕见版本嵌入在深海下方地下的地壳中正在为星星中的金属形式提供新的线索。澳门金莎网上游戏

新研究发现,称为钚-244的同位素可能会到达地球串联用铁-60,一种令人着火的金属,以在超新星中形成,爆炸发生在许多类型的恒星的死亡围绕。澳门金莎网上游戏这一发现表明,超新星可能会产生重金属 - 虽然可能是其他事件,例如合并中子星,负责至少一些钚-244。

理解澳大利亚国立大学的核物理学家和德国的研究中心的亥姆霍兹中心Dr澳门金莎网上游戏esden-Rossendorf表示,所形成的重量是物理学中最重要的最燃烧的问题之一。一半的元素比铁在于星星的心中,通过一个相当欣赏的过程融合。但是,另一半需要高密度的自由中子形成。澳门金莎网上游戏这意味着他们必须形成一个澳门金莎网上游戏更爆炸的环境而不是典型的星核 - 超级新星,或许或诸如中子 - 星形合并或碰撞等巨大事件黑洞和一个中子星。

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除了日本,澳大利亚和欧洲的合作者,沃林斯有兴趣了解他是否可以发现地球上这些天体事件的指纹。有一些放射性版本的重金属,不会在地球上自然发生。特别是,研究人员正在寻找钚-244,钚的变化,半衰期为8060万年。这意味着放射性腐烂需要8060万年,以便在产生的最初钚的一半吃掉。由于衰退,任何在地球形成期间最初存在的冥王域-244已经长期以来,研究人员可以发现的任何原子都必须是外星澳门金莎网上游戏性的。

“我们可以在地球上找到钚-244吗?”沃尔纳说。“然后我们知道它来自太空。”

稀有金属

为了追捕这些稀有原子,研究人员转向地壳的样本从太平洋下方的近5000英尺(1,500米)的地壳样本。这些岩石形式如此慢地,这澳门金莎网上游戏是一座千年的地壳记录400,000年的历史,沃尔纳告诉现场科学。澳门金沙网上游戏过去1000万年的样品涵盖了这一样本。

然后研究人员探讨了铁-60的样品 - 在超新星中形成的铁的外星版 - 和钚-244。澳门金莎网上游戏他们发现了两者。

Wallner表示,找到铁-60令人惊讶的是,作为之前的研究已经表现出深海沉积物中的铁-60水平的波动和随着时间的推移。调查结果证实了研究人员以前怀疑的是什么:铁-60次数增加 - 一个发生在420万和5500万年之间的一个,而一个在700万年前发生的事情发生。沃林说,这些金属的涌入可能是两个相当附近的超新星的结果。

“发生并制造铁-60的超新星当时一定是壮观的,”他说。“它一定是满月的相似[亮度],所以你甚至会在白天看到它。”

在过去,研究人员没有足够敏感的方法来准确地计算散落在地壳中的极稀有的钚244的原子。但在新的研究中,使用尖端技术和方法,他们做到了。澳门金沙网络娱乐场这种外星钚抵达地球上的时间有点难以放下,因为研究人员必须搜索相当于300万和500万年的历史之间的地壳。然而,钚-244的涌入与铁-60的涌入相关。

“钚-244与铁-60的比例似乎是恒定的,”沃尔纳说。这表明两者都可能来自共同的原点。

在星星中伪造

虽然钚-244和铁-60的协调到达,但两者都可以来自超新星,仍然存在很多问题。试图模仿超新闻内元素的计算机模型真的很难生成澳门金莎网上游戏重点形成澳门金莎网上游戏沃尔纳说。新研究中发现的铁-60至钚-244的比例表明,钚-244在恒星爆炸后的铁-60比铁-6更少,也许只是形成的总元素的少量百分比。澳门金莎网上游戏

沃纳也可以指出,在深海地壳中发现的钚-244原子根本没有来自超新星。钚-244可以在早期的事件中形成,并且当铁-60爆炸通过时,可能已经澳门金莎网上游戏在深空中漫无目的地漂浮,推动较重的钚-244。在这种情况下,两种元素都会同时到达地球,但钚-244将是一个年龄的困境。

为了探索这种可能性,研究人员希望用不同的半衰期看不同类别的原子。半衰期就像一个时钟,以便科学家可以确定元素年龄的一系列估计。例如,如果钚-244与一个半衰期更短的半衰期的元素发现,这将表明两者都是更年轻和更新鲜的。它还将表明,超新星产生的钚-244的数量较低,而且它可能来自其他事件,如中子 - 星形合并。

研究团队已经研究了一块比这项研究中的一个地壳10倍。拥有较大的地壳将使研究人员能够扩展他们对钚-244原子的搜索,并在那些原子抵达地球时获得更精确的时间表。

“令人着迷的是,你找到了大约六到10个原子,你可以识别到底不是地球,而是从太空识别,然后你得到一些关于它在生产的地方以及生产的地方的提示,”沃尔纳说。

该研究今天(5月13日)发表于期刊科学

最初发表于现场科学。澳门金沙网上游戏