Polvere di stelle nella neve antartica – La scoperta del ferro 60 nell’Antartico fornisce informazioni sull’ambiente del sistema solare
Il raro isotopo iron-60 viene creato in enormi esplosioni stellari. Solo una piccolissima quantità di questo isotopo raggiunge la terra da stelle lontane. Ora, un gruppo di ricerca ha scoperto per la prima volta il ferro 60 nella neve antartica.
Isotopo 60 viene creato nelle esplosioni stellari
Il raro isotopo iron-60 viene creato in enormi esplosioni stellari. Solo una piccolissima quantità di questo isotopo raggiunge la Terra da stelle lontane. Un gruppo di ricerca con un significativo coinvolgimento dell’Università tecnica di Monaco (TUM) ha scoperto per la prima volta il ferro-60 nella neve antartica. Gli scienziati suggeriscono che l’isotopo di ferro proviene dal quartiere interstellare.
La polvere cosmica
La quantità di polvere cosmica che gocciola sulla Terra ogni anno varia tra diverse migliaia e diecimila tonnellate. La maggior parte delle minuscole particelle provengono da asteroidi o comete all’interno del nostro sistema solare. Tuttavia, una piccola percentuale proviene da stelle distanti. Non ci sono fonti naturali terrestri per l’isotopo ferro-60 in esso contenuto; ha origine esclusivamente a seguito di esplosioni di supernova o attraverso le reazioni di radiazione cosmica con polvere cosmica.
La neve antartica viaggia in tutto il mondo
La prima prova della presenza di ferro-60 sulla Terra è stata scoperta in depositi di acque profonde da un team di ricerca TUM 20 anni fa. Tra gli scienziati del team c’era il Dr. Gunther Korschinek, che ha ipotizzato che tracce di esplosioni stellari potessero essere trovate anche nella neve pura e intatta dell’Antartico. Per verificare questa ipotesi, il Dr. Sepp Kipfstuhl dell’Istituto Alfred Wegener raccolse 500 kg di neve presso la stazione di Kohnen, un insediamento di container nell’Antartico, e lo fece trasportare a Monaco per analisi. Lì, un team TUM ha sciolto la neve e ha separato l’acqua di fusione dai componenti solidi, che sono stati elaborati presso l’Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) utilizzando vari metodi chimici, in modo che il ferro necessario per la successiva analisi fosse presente nel milligrammo gamma e i campioni potrebbero essere restituiti a Monaco.
Trovati 5 atomi
Korschinek e Dominik Koll dell’area di ricerca Nucleare, Particelle e Astrofisica presso la TUM hanno trovato cinque atomi di ferro-60 nei campioni usando il laboratorio dell’acceleratore di Garching vicino a Monaco. “Le nostre analisi ci hanno permesso di escludere le radiazioni cosmiche, i test sulle armi nucleari o gli incidenti nei reattori come fonti del ferro-60“, afferma Koll. “Poiché non ci sono fonti naturali per questo isotopo radioattivo sulla Terra, sapevamo che il ferro-60 doveva provenire da una supernova.”
La polvere di stelle viene dal vicinato interstellare
Il team di ricerca è stato in grado di prendere una decisione relativamente precisa su quando il ferro-60 è stato depositato sulla Terra: lo strato di neve analizzato non era più vecchio di 20 anni. Inoltre, l’isotopo di ferro che è stato scoperto non sembra provenire da esplosioni stellari particolarmente distanti, poiché la polvere di ferro-60 si sarebbe dissipata troppo nell’universo se fosse stato così.
L’opinione dei ricercatori
Sulla base dell’emivita del ferro-60, qualsiasi atomo originato dalla formazione della Terra sarebbe ormai completamente decaduto. Koll presume quindi che il ferro-60 nella neve antartica provenga dal quartiere interstellare, ad esempio da un accumulo di nuvole di gas in cui si trova attualmente il nostro sistema solare.
Ipotesi della nuvola di gas
“Il nostro sistema solare è entrato in una di queste nuvole circa 40.000 anni fa“, dice Korschinek, “e uscirà tra qualche migliaio di anni. Se l’ipotesi della nuvola di gas è corretta, il materiale proveniente da carote di ghiaccio più vecchie di 40.000 anni non conterrebbe interstellare iron-60 “, aggiunge Koll. “Ciò ci consentirebbe di verificare la transizione del sistema solare nella nuvola di gas – sarebbe una scoperta rivoluzionaria per i ricercatori che lavorano sull’ambiente del sistema solare.
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