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    Scienziati scoprono polvere di stelle nella neve antartica

    La stazione di Kohnen è un insediamento di container nell'Antartico, dalle cui vicinanze provengono i campioni di neve in cui è stato trovato il ferro-60. Credito:Martin Leonhardt/Alfred-Wegener-Institut (AWI)

    Un team di scienziati ha trasportato 500 chilogrammi di neve fresca dall'Antartide, l'ho sciolto, e setacciato le particelle rimaste. La loro analisi ha prodotto una sorpresa:la neve conteneva quantità significative di una forma di ferro che non è prodotta naturalmente sulla Terra.

    Altri scienziati avevano precedentemente individuato lo stesso raro isotopo di ferro nelle croste oceaniche profonde. Chiamato ferro-60, ha quattro neutroni in più rispetto alla forma più comune dell'elemento sulla Terra. Ma il ferro-60 nella crosta probabilmente si è depositato sulla superficie terrestre milioni di anni fa, al contrario di quanto trovato nella neve fresca in Antartide che si era accumulata negli ultimi due decenni.

    "Questa è la prima prova che qualcuno ha visto qualcosa di così recente, " ha detto Dominik Koll, un fisico presso l'Australian National University di Canberra e autore principale dello studio. Il team ha pubblicato i risultati questa settimana sulla rivista Lettere di revisione fisica .

    Oggetti spaziali che vanno dalla polvere alle meteore cadono regolarmente sulla Terra, ma generalmente sono fatti degli stessi materiali del nostro pianeta, poiché tutto nel sistema solare, compreso il sole stesso, assemblati dagli stessi mattoni miliardi di anni fa. Poiché il ferro-60 non è tra quei materiali comuni, deve essere arrivato da qualche parte oltre il sistema solare.

    "Una meteora [interstellare] è un evento molto raro. Tuttavia, più piccola è la dimensione dell'oggetto, più è abbondante, " ha detto l'astronomo di Harvard Avi Loeb. Le particelle di polvere dovrebbero piovere sulla superficie terrestre più frequentemente, ma individuarli dalla miriade di altre particelle intorno è un compito arduo.

    Ma al Polo Sud, i ricercatori devono tenere conto delle possibili fonti terrestri degli isotopi, come da centrali nucleari e test di armi nucleari. Koll e i suoi colleghi hanno stimato quanto ferro-60 potrebbe essere prodotto dai reattori nucleari, test, e incidenti come il disastro del 2011 a Fukushima, e hanno calcolato solo un importo minuscolo. Studiando isotopi aggiuntivi come il manganese-53, hanno anche escluso qualsiasi contributo significativo dai raggi cosmici, che generano ferro-60 quando interagiscono con polvere e meteoriti.

    La stazione di Kohnen è un insediamento di container nell'Antartico, dalle cui vicinanze provengono i campioni di neve in cui è stato trovato il ferro-60. Credito:S. Kipfstuhl/AWI

    Ciò che restava era centinaia di volte più isotopo di ferro di quanto si aspettassero. "È davvero travolgente, " ha detto Koll.

    Bernhard Peucker-Ehrenbrink, un geochimico presso la Woods Hole Oceanographic Institution nel Massachusetts, convenuto che la squadra di Koll ha chiaramente trovato una quantità significativa di ferro interstellare. "Fare queste misurazioni è molto difficile. Stai essenzialmente contando i singoli atomi, pesando i contributi della radiazione di fondo. Estrarre quella da mezza tonnellata di ghiaccio non è impresa da poco, " Egli ha detto.

    Koll e i suoi colleghi si sono concentrati sul ferro-60 perché è raro, ma non troppo raro, e ha una lunga vita, con un'emivita di 2,6 milioni di anni. Molti altri isotopi che potrebbero essere arrivati ​​dalla caduta di rocce interstellari sono così instabili, con emivite così brevi, che non c'è modo che gli scienziati possano trovarli prima che decadano e scompaiano.

    Le stelle emettono una varietà di minuscole particelle durante la loro vita, oltre a tutta la luce e il calore. Ma quando le stelle sono più giovani, generalmente buttano fuori metalli più leggeri, come carbonio e ossigeno. (Gli astronomi tendono a definire "metallo" tutto ciò che è più grande dell'elio.) Invecchiamento, stelle massicce e un certo tipo di esplosioni di supernova, dopo aver trascorso molti millenni a fondere grandi nuclei in altri ancora più grandi, può vomitare particelle di metalli più pesanti, compreso il ferro-60 e il suo cugino stabile, ferro-56. Il ferro è solitamente l'ultimo elemento che una stella potrebbe produrre mentre continua a generare energia, e dopo i suoi ultimi spasimi di vita, esplode. Solo stelle decine di volte più massicce del nostro sole potrebbero costruire isotopi di ferro, però, il che significa che il ferro-60 trovato in Antartide proveniva dall'esterno del sistema solare.

    "Deve essere stata una supernova, non così vicino da ucciderci ma non troppo lontano da essere diluito nello spazio, " ha detto Koll.

    Ciò implica che il nostro pianeta probabilmente ha raccolto le particelle vaganti mentre viaggiava attraverso la Local Interstellar Cloud, noto anche come Fluff locale. Questa regione di 30 anni luce, che il sistema solare sta attraversando e sta per uscire, probabilmente formato dall'esplosione di stelle massicce che espellono i gas caldi nei loro strati esterni nello spazio.

    Non ci sono supernove che esplodono ora nel quartiere della nostra stella, però, rendendo difficile stabilire esattamente da dove provenisse la polvere arricchita di isotopi. Koll spera che più dati, come carote di ghiaccio che raggiungono la polvere più profonda e più antica, potrebbe aggiungere altro alla storia. Tale ricerca approfondirebbe ulteriormente il passato e potrebbe rivelare con maggiore precisione quando questa polvere aliena ha iniziato a disseminare il nostro pianeta.

    Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di Inside Science. Leggi la storia originale qui. Usato con permesso. Inside Science è un servizio di notizie editorialmente indipendente dell'American Institute of Physics.

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