悠悠
超大質(zhì)量恒星就像巨大的元素鑄造工廠(chǎng),原子核經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的反應(yīng),逐漸形成質(zhì)量較重的化學(xué)元素,在它們以超新星形式發(fā)生爆炸之後,這些化學(xué)元素進(jìn)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(duì)于地球生命存活至關(guān)重要,并首次證實(shí)海洋遠(yuǎn)古細(xì)菌以220萬(wàn)年前超新星爆發(fā)的微粒為食。
德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家重點(diǎn)研究一種嗜鐵細(xì)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(guò)自身的新陳代謝後形成微小的氧化鐵晶體。
細(xì)菌“制造”的磁鐵晶體非常普遍,每個(gè)磁鐵晶體尺寸為80納米。這些鐵元素來(lái)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(dāng)超新星爆發(fā)時(shí)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(dú)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(shí)際上,鐵-60僅存在于超新星爆發(fā)的殘骸中。在260萬(wàn)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(yuǎn)時(shí)期,因此地球上發(fā)現(xiàn)的其半衰期以?xún)?nèi)的鐵-60同位素,都來(lái)自于相對(duì)近期的一顆鄰近超新星。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)的原子核天體物理學(xué)家肖恩·畢夏普及其同事分析了太平洋海底挖掘出來(lái)的沉積巖心,他們?cè)谶@些樣本中發(fā)現(xiàn)化石細(xì)菌,并在化石細(xì)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(wàn)-170萬(wàn)年前。他們研究每隔10萬(wàn)年細(xì)菌化石樣本中提取的化學(xué)物質(zhì),分析當(dāng)時(shí)產(chǎn)生的磁鐵晶體。然後在麥爾斯·萊布尼茲實(shí)驗(yàn)室使用超敏感質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)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(xì)菌性鐵-60同位紊的年代可追溯至220萬(wàn)年前,這與2004年一項(xiàng)研究證實(shí)的鄰近太陽(yáng)系一顆超新星于220萬(wàn)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。