Prach ze supernov na dně oceánu  
Galaktický prach z mořských sedimentů obsahuje stokrát méně plutonia-244 než jsme si mysleli. Znamená to, že naše teorie o vzniku těžkých atomů v supernovách nefungují?

 

Zvětšit obrázek
Jak se uvaří těžké prvky v nitru supernovy? Kredit: ESA/ Hubble & NASA.

Supernovy obvykle studujeme v hlubokém vesmíru, často ve vzdálenosti nespočtu světlených let. Kupodivu to ale jde i na Zemi, třeba v hlubinách oceánu. V vrstvách dávných usazenin se tam totiž nachází prach, který na planetu napadal z okolního vesmíru. Můžeme z  vyčíst zajímavé věci něho o supernovách a když na to přijde, tak paleontologie supernov z oceánu dovede i pořádně překvapit.


 

Zvětšit obrázek
Anton Wallner. Kredit: Stuart Hay, ANU.

Při průzkumu pozůstatků supernov v mořských sedimentech se nedávno stalo týmu Antona Wallnera z Australské národní univerzity v Canbeře. Studovali galaktický prach, který napadal do pozemského oceánu během posledních 25 milionů let. Snažili se přitom určit, kolik těžkých prvků zrozených v explozích supernov tento mimozemský prach obsahuje. Nakonec je docela šokovalo, že v galaktickém prachu ze dna moře je mnohem méně nejtěžkých chemických prvků, než jsme si až doteď mysleli.


Wallnerův tým se ve studii publikované v Nature Communications soustředil na plutonium-244, což je izotop s poločasem rozpadu cca 81 milionů let. I když jde o nejdelší poločas rozpadu mezi izotopy plutonia a také nejdelší poločas rozpadu mezi všemi aktinoidy, s výjimkou tří přirozeně se vyskytujících izotopů (uran-235, uran-238 a thorium-232), tak to znamená, že se prakticky všechno plutonium-244, které se stalo součástí planety Země při jejím vzniku před miliardami let, už dávno rozpadlo. Pokud se přesto nějaké plutonium-244 na Zemi najde, tak musí být výrazně mladší a muselo vzniknout ve víru vesmírné exploze během posledních pár set milionů let. Pokud jde o lidské aktivity za poslední století, v atomových reaktorech se prý plutonium-244 prakticky netvoří, nějaké ale může vzniknout při explozi jaderných zbraní.

 

Zvětšit obrázek
Zlověstně světélkující oxid plutonia-238 (s poločasem rozpadu 89 let). Kredit: vláda US, Wikimedia Commons.


Badatelé analyzovali vzorek zemské kůry o tloušťce 10 centimetrů, který představuje ukládání materiálu za posledních 25 milionů let a pak také hlubokomořské sedimenty, odebrané z velice stabilního území na dně Tichého oceánu. A nestačili se divit. Ve vzorcích objevili stokrát méně plutonia-244, než čekali. Pokud se v něčem nespletli, tak je to problém pro naše představy o vzniku těžkých prvků ve výhni explozí hvězd.


 

Zvětšit obrázek
Supernova SN 1994D na periferii galaxie NGC 4526. Kredit: NASA/ ESA.

Podle Wallnera to vypadá, že ty nejtěžší atomy, jako je třeba právě plutonium-24, ve standardních supernovách nevznikají. Není vyloučeno, že ke vzniku plutonia-244 a podobných atomů jsou nutné vzácnější a hlavně mohutnější vesmírné exploze, jako jsou třeba srážky dvou neutronových hvězd. Vzhledem k tomu, že se v pozemských horninách nacházejí výše zmíněné izotopy uranu (uran-235, uran-238) a thoria (thorium-232), tak se taková extrémní šílenost musela odehrát někde poblíž vznikající Sluneční soustavy.


V tuto chvíli se ale dostáváme od průzkumu galaktického prachu ze dna oceánu k obyvatelnosti cizích planet. Těžké radioaktivní izotopy, jako jsou ty uranu a thoria, totiž zřejmě poskytují významné množství tepla pro pohánění deskové tektoniky. Pokud by Země byla v obsahu takových radioaktivních izotopů ve vesmíru výjimečná, pak by byla výjimečná i desková tektonika, kterou někteří odborníci považují za velmi potřebnou pro vznik a úspěšný rozvoj života na planetě. Znamená to, že je pozemský život výjimečný? Snad ne nutně, zatím ale jen těžko říct. Budeme muset prozkoumat nějaké další terestrické planety, abychom v tomhle měli víc jasno.

 


Literatura

Australian National University 20. 1. 2013, Nature Communications 6: 5956, Wikipedia (Supernova, Plutonium-244).


 

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 21.01.2015 16:42
Tisk článku

Supernova - Buttlar Johannes von
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 149 Kč
cena: 140 Kč
Supernova
Buttlar Johannes von

Diskuze:

připomíná

Mojmir Kosco,2015-01-23 07:14:39

To článek o složení ledu na kometě o původu vody ma Zemi . Geologické a biologické procesy na Zemi jsou tak nestandartni , že tato měření je potřeba provést jinde.A proto Hurá na Měsíc.

Odpovědět

záhad je stále dost

Josef Řeřicha,2015-01-22 09:01:43

Zajímavé a zvláštní také je, že všechny atomy Mendělejevovy tabulky vznikly ( a musely vzniknout ? ) srážkami hvězd. ( nukleosyntéza ) Další složitější hmota ( sloučeniny, molekuly ) už nemusela vznikat srážkami, alébrž "chemicky a biologicky" na tělesech.

Odpovědět


Petr Hájek,2015-01-22 16:57:52

Všechny atomy vzniknout srážkami hvězd samozřejmě vzniknout nemohly. Už před předmětnou (řekněmě první) srážkou muselo být dost atomů na hmotu oněch srážejících se hvězd. Počítám, že takové Vodíky, Helia a Lithia už tu v té době musely být.

Odpovědět


Jakub Rint,2015-01-22 19:01:37

Možná by bylo lepší si něco o tématu nastudovat a pak se k němu vyjadřovat.

Odpovědět

A co když je údaj stáří mylný?

Vlasta Tomšů,2015-01-22 01:19:38

Kde berou vědci jistotu, jimi zkoumané vzorky jsou staré 25 mil.let? Co když se pletou ne o statisíce let, ale o celé řády? Tomu že jsou tak staré se všeobecně věří, ale věřit nerovná se vědět.

Odpovědět


.

Daniel Konečný,2015-01-22 17:15:38

Stáří horniny se určí poměrem některého jiného radioaktivního prvku a jeho produktů rozpadu dosti přesně

Odpovědět

Jak daleko

Ondi Vo,2015-01-22 00:49:44

by měla být ona supernova, která nás měla obdařit dávkou Pu244? Kdyby byla desetkrát dále, tak nás zasáhne jen setina toho materiálu.

No a pak, jakou rychlostí je onen materiá té supernovy vymrštěn do Prostoru, nakolik si zachová svou rychlost po opuštění prostoru exploze?

A ještě, připustí sluneční vítr vnik extrasolárního velejemného prachu až jednotlivých atomů do solárního systému až k orbitu Země?

Odpovědět

Žijeme v klidné části vesmíru a bouchá to jinde

Jaroslav Mrázek,2015-01-21 23:31:19

Samozřejmě se to nedej Bože může změnit a pak už bude jen sterilizace ...

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni