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關(guān)于地球與宇宙的聯(lián)系，大致上無非就是地球起源，太陽系形成對地球的影響，地外類地行星如何成長，會不會像地球這般。 總之，因為地球具備高等智慧生命體的原因讓這一切都變得尤為重要和特殊。 現(xiàn)在科學(xué)家似乎又找到了一種新的角度去解釋宇宙活動對地球的影響。
科學(xué)家近來在太平洋底部發(fā)現(xiàn)了一些重型元素和它們的活動痕跡，另外它們大多都是放射性元素或者同位素。 但問題在于，這些元素從同位素分析來看，歷史十分久遠，并不是人類活動影響帶來的，很有可能來自外星球。
為什么它們會存在于海底呢？ 文章將從太平洋海底地外放射性同位素研究、超新星活動以及地球形成歷史等幾個方面來解答問題，接下來一起跟隨科學(xué)家的腳步看看是誰把它送到這里來的。
來自地球外的元素 同位素的發(fā)現(xiàn)來自太平洋底下的海底沉積物，洋殼附近以及放射性鐵60旁邊發(fā)現(xiàn)了微弱的钚244痕跡。 早期的宇宙大爆炸給宇宙帶來了許多輕元素，例如氫、氦和微量的鋰。 不過對于重型元素來講，情況要相對復(fù)雜一點，超新星爆炸一般被認為是重型元素誕生的主要過程。
巨型恒星最終的變化導(dǎo)致超新星的出現(xiàn)，爆炸便會帶來钚、金、鈀等多種重型元素。 另外中子的爆發(fā)會讓元素以極高的速度轟擊鐵原子，并讓它們膨脹成更大的元素，這會讓它們的變化速度超過自身的衰變速度，科學(xué)家把這種元素變化過程稱之為“r過程”。
而鐵元素60的研究早前一直認為是海底洋殼的作用，其半衰期為260萬年。 科學(xué)家通過收集錳鐵結(jié)殼樣本來分析鐵60的過程，作為一種“生長”緩慢的物質(zhì)，這種結(jié)殼只有幾厘米的物質(zhì)會隨著事件的推移出現(xiàn)分層堆積。 另外在分層堆積的過程里，每一層都代表了數(shù)百萬年的歷史，為了研究鐵60元素，相關(guān)的樣本早在2016年就通過質(zhì)譜分析儀進行了調(diào)查。
很明顯，盡管這些重型元素的形成和堆積需要跨過數(shù)百萬年的歷史，不過對于地球來講，它們還是顯得太過年輕。 質(zhì)譜儀分析顯示了重型元素的形成時間，科學(xué)家通過分析認為這是來自地球外的超新星爆炸。 在詳細的調(diào)查中科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，全球鐵60的沉積應(yīng)該是來自多顆超新星爆發(fā)，從大西洋、太平洋以及印度洋都有發(fā)現(xiàn)，并且超過120個海底樣本，幾乎是隨處可見。 從年限分析來看，受影響的地層從170萬延伸到320多萬年前。
由此看來這不是單一爆發(fā)才有的，這說明超新星的爆發(fā)一個接一個。 柏林工業(yè)大學(xué)的科研團隊通過相關(guān)研究表明，較早時期的超新星遠離了太陽系目前所在的熱擴散等離子體區(qū)域。 分析表明，其中有兩顆超新星離地球是比較近的，并且足以在地球上形成鐵60。 如果從時間上分析，第一顆大概在230萬年前，第二顆應(yīng)該在80萬年后，300光年的距離對超新星爆發(fā)來講并不長。
追溯源頭 對于鐵60的出現(xiàn)，科學(xué)家們解釋，它是恒星正常燃燒時產(chǎn)生的，但是超新星解體后，這些元素會通過r過程產(chǎn)生原子，最后隨著爆發(fā)被帶向各個方向。 超新星不管是融合還是爆發(fā)都被認為是宇宙中最可怕的事件之一，大量的輻射能量會被帶向地球。 而它們是否會影響到地球的生命還不太清楚，如果能從這些元素上入手，說不定就能找到新的證據(jù)表明重型元素的出現(xiàn)會對地球造成影響。
太平洋海底發(fā)現(xiàn)的钚244在這一時期就顯得十分重要，因為它的半衰期更長，能夠跨越超過8000萬年的時間。 在這之前，科學(xué)家相信金、銀和钚元素是超新星爆發(fā)所產(chǎn)生的，結(jié)果這次的發(fā)現(xiàn)表明，過去的經(jīng)典超新星模型無法解釋現(xiàn)在宇宙附近中元素的數(shù)量。 很明顯，科學(xué)家需要尋找到一個新的合理說法，這其中肯定有其他宇宙災(zāi)難促使了一切。 現(xiàn)在，科學(xué)家認為，重元素更有可能在兩顆更致密的死亡恒星或某些稀有類型的超新星的碰撞中產(chǎn)生。
早期的重元素只會在更為古老的恒星中出現(xiàn)，因為這一時期中子星還沒有太多時間去發(fā)展，更別說碰撞了。 如果是最近的r事件，那么重元素就可能被帶向地球。 由于重元素一般都是在r過程中以特定比例產(chǎn)生，因此钚244可以作為其他重型元素的代替元素。 通過對此次發(fā)現(xiàn)的钚244在相關(guān)來源的原子比較中發(fā)現(xiàn)，鐵60元素是由超新星釋放的，但它來自恒星中的核聚變反應(yīng)，而并不是r過程的一部分。 相關(guān)樣本中，鐵60和钚244的半衰期對比證明它們起源較晚。
由于地球誕生以前的星際氣體和塵埃中的钚244和鐵60早就衰變沒了，重型元素的探索將會著重帶領(lǐng)科學(xué)家以另外一個角度探索地球周圍的超新星活動。 元素帶來的啟發(fā) 對于地球的形成歷史來講，幾十億年的過程經(jīng)過了不少變化，放射性同位素或許表明地球在早期經(jīng)歷過更為嚴(yán)重的天文事件。 科學(xué)家對重型的元素的探究實際上就是追溯太陽系早期的變化歷程，這對我們了解星系變化十分重要。 如今科學(xué)家?guī)缀醴艞壛诉^去的一部分相關(guān)理論，如果是更為極端的超新星事件爆發(fā)才能夠帶來這些重型元素，那么早期的同位素是否也說明太陽系周圍的超新星活動比現(xiàn)在更活躍更頻繁。
然而同位素的丟失卻讓這一關(guān)鍵證明變成空白，極端超新星事件并不是經(jīng)常出現(xiàn)。 對于地球來講，許多元素還是在太陽系形成早期留下的。 大量的原始星系塵埃以及分子云聚集，最終在太陽的活動下被帶向了地球。 鐵60同位素表明最近幾百萬年仍然有劇烈的超新星爆發(fā)事件，而且它們離地球還很近。
現(xiàn)在的證據(jù)從另一方面也說明，重型元素的存在和衰變無法解釋太陽系附近重元素的豐度。 這表明常規(guī)超新星事件不是重元素的主要來源。 科學(xué)家對這些元素的探討不僅于此，來自其他科學(xué)團隊的研究表明，塵埃顆粒中的鐵60可能會在星際介質(zhì)中反彈。 或許從某種程度來講，鐵60來自更古老的超新星爆炸，如今所測量到的數(shù)據(jù)有可能是某種回聲。 總體來講，現(xiàn)在科學(xué)家只是暫且把這些重型元素歸為超新星活動。
但如果這些元素不是來自超新星，而是更古老的活動，那么這些重型元素又是怎樣達到地球的？ 對于太陽系來講，如今覺得大部分行星際物質(zhì)都會受到太陽影響，很多物質(zhì)幾乎都能在太陽系中發(fā)現(xiàn)。 如果r過程沒有超新星的參與，或者說相關(guān)重型元素在形成過程中丟失，那么它們也不應(yīng)該出現(xiàn)在地球。
進一步的調(diào)查或許要等待未來的研究才能獲得解釋，總的來講，現(xiàn)在這些重型元素可以證明早期宇宙活動的經(jīng)歷以及結(jié)果。 出處：頭條號 @答案在這兒 |
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