Czym jest Lokalny Obłok Międzygwiazdowy?

Nasz Układ Słoneczny od tysięcy lat przemieszcza się przez Lokalny Obłok Międzygwiazdowy – rozległy obszar rozrzedzonego gazu i pyłu międzygwiazdowego. Nowe badanie pokazuje, że Ziemia stale gromadzi pochodzące z dawnych eksplozji gwiazd radioaktywne żelazo-60, którego źródłem może być właśnie ta kosmiczna struktura.

Lokalny Obłok Międzygwiazdowy może zawierać pozostałości po supernowej

Jak wskazują astronomowie, nasz Układ Słoneczny obecnie przemieszcza się przez Lokalny Obłok Międzygwiazdowy – obszar rozrzedzonego gazu i pyłu rozciągający się między gwiazdami. W ramach nowego badania naukowcy z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, dzięki analizie antarktycznego lodu mającego dziesiątki tysięcy lat, potwierdzili, że Ziemia, podróżując przez niego, nieustannie gromadzi żelazo-60 – rzadki radioaktywny izotop tego pierwiastka powstający w eksplozjach gwiazd. Na podstawie stałego, lecz zmiennego w czasie napływu tego izotopu naukowcy doszli do wniosku, że był on obecny w obłoku od czasu eksplozji gwiazdowej, która wydarzyła się w przeszłości. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters.

Żelazo-60 powstaje we wnętrzach masywnych gwiazd i jest wyrzucane w przestrzeń kosmiczną, gdy eksplodują. Badania geologiczne wskazują, że do Układu Słonecznego żelazo-60 pochodzące z supernowych dotarło dwukrotnie miliony lat temu. Jednak w bardziej współczesnych czasach w pobliżu nie dochodziło do eksplozji gwiazd, przez co nie istniało bezpośrednie źródło tego izotopu. Kilka lat temu naukowcy odkryli jednak żelazo-60 w antarktycznym śniegu powierzchniowym mającym mniej niż dwadzieścia lat, a jego pochodzenie pozostawało niejasne.

„Naszym pomysłem było to, że Lokalny Obłok Międzygwiazdowy zawiera żelazo-60 i może przechowywać je przez długi czas. Gdy Układ Słoneczny przemieszcza się przez obłok, Ziemia mogłaby gromadzić ten materiał. Jednak w tamtym czasie nie mogliśmy tego udowodnić” – wyjaśnia Dominik Koll z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.

Antarktyczny lód ujawnił obecność żelaza-60

Wcześniej naukowcy przeanalizowali próbki osadów głębinowych mających do 30 tysięcy lat i również znaleźli w nich żelazo-60, jednak inne teorie dotyczące jego pochodzenia nadal pozostawały możliwe. Nowe próbki lodu antarktycznego mające od 40 do 80 tysięcy lat, zdaniem badaczy, jasno wskazują jednak, że najbardziej prawdopodobnym źródłem izotopu jest Lokalny Obłok Międzygwiazdowy.

„Oznacza to, że obłoki otaczające Układ Słoneczny są powiązane z eksplozją gwiazdową. I po raz pierwszy daje nam to możliwość badania ich pochodzenia” – podkreśla Dominik Koll.

Układ Słoneczny podróżuje przez obłok od dziesiątek tysięcy lat

Jak wskazują astronomowie, Układ Słoneczny wszedł do Lokalnego Obłoku Międzygwiazdowego kilkadziesiąt tysięcy lat temu i opuści go za kilka tysięcy lat, a obecnie znajdujemy się blisko jego krawędzi.

W czasie nowego badania naukowcy przeanalizowali rdzeń lodu z okresu przypuszczalnego wejścia do obłoku. Porównanie zawartości żelaza-60 z wcześniejszymi próbkami osadów głębinowych i śniegu wykazało, że między 40 a 80 tysiącami lat temu do Ziemi docierały mniejsze ilości tego izotopu niż obecnie i w późniejszych okresach.

„Sugeruje to, że wcześniej znajdowaliśmy się w ośrodku o niższej zawartości żelaza-60 albo że sam obłok wykazuje silne zmiany gęstości” – wyjaśnia Dominik Koll.

Ilość żelaza-60 zmieniała się wyjątkowo szybko w kosmicznej skali czasu – w ciągu zaledwie kilkudziesięciu tysięcy lat. Dzięki temu odkryciu naukowcy mogli wykluczyć alternatywne wyjaśnienia źródła napływu izotopu, takie jak stopniowe zanikanie skutków eksplozji gwiazd sprzed milionów lat.

Emil Gołoś