رد پای غبار میان‌ستاره‌ای در اعماق دریاهای زمین

رد پای غبار میان‌ستاره‌ای در اعماق دریاهای زمین

دما و چگالی در محیط میان‌ستاره‌ای بسیار متغیر است؛ ریزساختارهای کوچک با ابعاد ۵۰ تا ۱۵۰ پارسک با طول‌‌عمرهای حدود ۱۰ میلیون سال دائم در این محیط به وجود می‌آیند و از بین می‌روند. انفجارهای ابرنواختری گوناگون در طول ۱۴ میلیون سال گذشته ساختار کنونی حباب محلی را که منظومه‌ی شمسی در آن قرار دارد شکل داده‌اند (درباره‌ی حباب محلی در اینجا بیشتر بخوانید). هر ماده‌ای که بخواهد از فضای میان‌ستاره‌ای وارد منظومه‌ی شمسی شود باید حتما روی ذره‌ی غباری بنشیند؛ در غیر این صورت توسط بادهای خورشیدی و میدان‌های مغناطیسی میان‌سیاره‌ای از بین می‌رود. ذرات غبار میان‌ستاره‌ای پیشتر در مدار زمین دیده شده‌اند و حتی بر روی زمین در مکان‌هایی مانند رسوبات اعماق دریاها ممکن است مجتمع شوند. چنین ذراتی اطلاعات ارزشمندی به ما از میلیون‌ها سال پیش می‌دهند.

تصویر ۱: میزان آهن-۶۰ در اعماق دریاهای زمین در طی ۱۰ میلیون سال گذشته

تصویر ۱: میزان آهن-۶۰ در اعماق دریاهای زمین در طی ۱۰ میلیون سال گذشته

تخمین زده می‌شود که در همسایگی ما، در شعاعی حدود ۱۰۰ پارسک از زمین، هر ۲ تا ۴ میلیون سال یک انفجار ابرنواختری رخ دهد. هسته‌های رادیواکتیو (رادیونوکلئید) مانند آهن-۶۰ (با نیمه‌عمر ۲.۶ میلیون سال) و آلومینیوم-۲۶ (با نیمه‌عمر ۰.۷۱ میلیون سال) در انفجارهای ابرنواختری و بادهای ستاره‌ای ستاره‌های پرجرم به وجود می‌آیند. رد چنین رادیونوکلئیدهایی را که در دانه‌های غبار میان‌ستاره‌ای به دام افتاده‌اند و به منظومه‌ی شمسی رسیده‌اند می‌توان در اعماق دریاهای زمین دنبال کرد.

در این مقاله، دانشمندان محتوای آهن-۶۰ را از پوسته‌ها و رسوبات اعماق اقیانوس‌های هند، آرام، و اطلس بررسی کرده‌اند. در تصویر یک توزیع آهن-۶۰ را در طی سالیان گذشته که بر اساس این اندازه‌گیری‌ها محاسبه شده است می‌بینید. به نظر می‌آید که در دو بازه‌ی بین حدود ۱.۵ تا ۳.۲ میلیون سال و ۶.۵-۸.۷ میلیون سال پیش آهن-۶۰ بیشتری به وجود آمده است. این تغییر میزان آهن-۶۰ نشان می‌دهد که منشا آن نمی‌تواند زمینی باشد. از طرف دیگر منشا شهاب‌سنگی هم رد می‌شود زیرا شار غبار کیهانی ۴۰۰ برابر کمتر از آن مقداری است که انتظار می‌رود.

آهن-۶۰ در مراحل واپسین تحول ستاره‌های پرجرم، معمولا پیش از انفجار ابرنواختری، به وجود می‌آید و سپس وارد فضا می‌شود. از آنجایی که آهن-۶۰ در هر سه اقیانوس دیده شده است منطقی به نظر می‌آید که نتیجه بگیریم توزیع یکنواختی بر روی زمین دارد. توزیع یکنواخت و مدت زمان طولانی حضور آهن-۶۰ (حدود ۱.۵ میلیون سال) نشان می‌دهد که احتمالا چندین رویداد انفجاری ستاره‌های پرجرم در طی ۱۰ میلیون سال گذشته در نزدیکی زمین (کمتر از ۱۰۰ پارسک از زمین) رخ داده است که به احتمال زیاد انفجارهای ابرنواختری بوده‌اند. این رویدادها در دو دوره‌ی ۱.۷ تا ۳.۲ و ۶.۵ تا ۸.۷ میلیون سال پیش بوده است. جالب است که رویداد قدیمی‌تر مصادف با تغییرات دمایی زمین و افزایش چشمگیر میزان هلیوم-۲ در ۸ میلیون سال پیش است، و رویداد جدیدتر همزمان با آغاز کاهش دمای زمین و دوران گذار Plio–Pleistocene است.

*تصویر بالای صفحه: بازمانده‌ی ابرنواختری SN1006. عکس از NASA, ESA, Zolt Levay (STScI)

عنوان اصلی مقاله: Recent near-Earth supernovae probed by global deposition of interstellar radioactive 60Fe
نویسندگان: Wallner, A., et al
این مقاله در نشریه‌ی Nature چاپ شده است.
لینک مقاله‌ی اصلی: http://www.nature.com/nature/journal/v532/n7597/full/nature17196.html

گردآوری: آیرین شیوایی

 

دسته‌ها: مقالات روز

درباره نویسنده

آیرین شیوایی

پژوهشگر پَسادکترا در زمینه‌ی نجوم رصدی کهکشان‌ها در دانشگاه آریزونا است. او هم‌اکنون عضو تیم علمی ابزار فروسرخ تلسکوپ فضایی جیمز وب است. او در سال ۲۰۱۷ دکترای فیزیک خود را از دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید دریافت کرد. پروژه‌ی دکترای او تحقیق درباره‌ی چگونگی تحول کهکشان‌های جوان عالم از طریق بررسی غبار میان‌ستاره‌ای و ستاره‌زایی در آن‌ها بود. او برای مطالعه و بررسی این کهکشان‌ها، که حدود ۱۰ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند، از داده‌های تلسکوپ‌های زمینی کک و تلسکوپ‌های فضایی هابل و اِسپیتزر استفاده کرد.

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
بخش‌های لازم مشخص شده‌اند*