החלל והאירועים המתרחשים שם משפיעים ישירות על חיינו ושל אבותינו המרוחקים, כולל בני אדם מוקדמים שהלכו על כדור הארץ לפני שני מיליון שנה. קרדיט: בוב קינג
החלל החיצון נוגע בנו בכל כך הרבה דרכים. מטאורים מהתנגשויות אסטרואידים עתיקים ואבק שנשפך משביטים פוגעים באטמוספירה שלנו מדי יום, רובו בלתי נראה. קרניים קוסמיות מייננות את האטומים באוויר העליון שלנו, בעוד רוח השמש מוצאת דרכים ערמומיות לפלוש למגנטוספירה הפלנטרית ולהצית את השמים עם זוהר השמש. אנחנו אפילו לא יכולים ללכת בחוץ ביום קיץ שטוף שמש בלי לדאוג לאור האולטרה סגול של השמש השורף את העור.
אז אולי לא תתפלאו שבמהלך ההיסטוריה של כדור הארץ, כוכב הלכת שלנו הושפע גם מאחד האירועים הכי אסון שיש ליקום להציע: פיצוץ של כוכב ענק ב סופרנובה מסוג II מִקרֶה. לאחר קריסת הליבה של הכוכב, גל ההלם היוצא מפוצץ את הכוכב לרסיסים, גם משחרר וגם יוצר שורה של אלמנטים. אחד מהם הוא ברזל-60. בעוד שרוב הברזל ביקום הוא ברזל-56, אטום יציב המורכב מ-26 פרוטונים ו-30 נויטרונים, לברזל-60 יש ארבעה נויטרונים נוספים שהופכים אותו לאיזוטופ רדיואקטיבי לא יציב.
ערפילית הסרטנים, המוצגת כאן בתמונה זו מטלסקופ החלל האבל של נאס'א, היא הענן המתרחב של גז ואבק שנותר לאחר שכוכב עצום התפוצץ כסופרנובה בשנת 1054. סופרנובות דוחפות את קרביו של הכוכב חזרה לחלל תוך יצירת איזוטופים רדיואקטיביים חדשים כגון ברזל-60. קרדיט: נאס'א, ESA, ג'יי הסטר וא. לול (אוניברסיטת אריזונה סטייט)
אם סופרנובה מתרחשת קרוב מספיק למערכת השמש שלנו, ייתכן שחלק מהפליטה תעשה את דרכה עד לכדור הארץ. כיצד נוכל לזהות את רסיסי הכוכבים האלה? דרך אחת תהיה לחפש עקבות של איזוטופים ייחודיים שיכלו להיווצר רק מהפיצוץ. צוות של מדענים גרמנים עשה בדיוק את זה. ב עיתון שפורסמו מוקדם יותר החודש ב-Proceedings of the National Academy of Sciences, הם מדווחים על זיהוי של ברזל-60 במבחינה ביולוגיתהפיק ננו-גבישים של מגנטיט בשתי ליבות משקעים שנקדחו מהאוקיינוס השקט.
מגנטיט הוא מינרל עשיר בברזל הנמשך באופן טבעי למגנט בדיוק כפי שמחט מצפן מגיבה לשדה המגנטי של כדור הארץ. חיידקים מגנטוטקטיים , קבוצה של חיידקים המכוונים את עצמם לאורך קווי השדה המגנטי של כדור הארץ, מכילים מבנים מיוחדים הנקראים מגנטוזומים, שבהם הם מאחסנים גבישים מגנטיים זעירים - בעיקר כמגנטיט (או גריגיט, ברזל גופרתי) בשרשראות ארוכות. ההערכה היא שהטבע עשה את כל הטרחה הזו כדי לעזור ליצורים למצוא מים עם ריכוז החמצן האופטימלי להישרדותם ולהתרבותם. גם אחרי שהם מתים, החיידקים ממשיכים להתיישר כמו מחטי מצפן מיקרוסקופיות כשהם מתיישבים בקרקעית האוקיינוס.
אלו הן תמונות של מיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת המציגות מגנטומאבנים זעירים המכילים ברזל-60, צורה של ברזל שנוצרת במהלך הפיצוץ האלים ומוות של כוכב מסיבי בסופרנובה. הם הופקדו על ידי חיידקים במשקעים שנמצאו על רצפת האוקיינוס השקט. לחץ לפרטים נוספים. קרדיט: באדיבות מריאן האנזליק, המחלקה לכימיה, FG Elektronenmikroskopie, Technische Universität München
לאחר שהחיידקים מתים, הם מתכלים ומתמוססים, אבל הגבישים חזקים מספיק כדי להישמר כשרשראות של מגנטומאבנים הדומים לזר חרוזים על עץ חג המולד המשפחתי. באמצעות א ספקטרומטר מסה , שמתגרה מולקולה אחת לאחרת בדיוק קטלני, הצוות זיהה אטומי ברזל-60 'חיים' בשרשראות המאובנות של גבישי מגנט המיוצרים על ידי החיידקים. משמעות חיהעדיין רענן. מכיוון שזמן מחצית החיים של ברזל-60 הוא רק 2.6 מיליון שנים, כל ברזל-60 קדמוני שזרע את כדור הארץ בהיווצרותו נעלם מזמן. אם אתה הולך לחפור עכשיו ותמצא ברזל-60, סביר להניח שאתה מסתכל על סופרנובה בתור האקדח המעשן.
המחברים המשותפים פיטר לודוויג ושון בישופ, יחד עם הצוות, גילו שחומר הסופרנובה הגיע לכדור הארץ לפני כ-2.7 מיליון שנים ליד הגבול של תקופות פליסטוקן ופליאוקן וירד גשם במשך כל 800,000 השנים לפני שהסתיימו לפני כ-1.7 מיליון שנה. אם אי פעם ירד גשם חזק.
שחזור של Homo habilis במוזיאון הווסטפאלי לארכיאולוגיה. קרדיט: Lillyundfreya / ויקיפדיה
שיא הריכוז התרחש לפני כ-2.2 מיליון שנים, באותה תקופה שאבותינו האנושיים המוקדמים, Homo habilis, חתכו כלים מאבן. האם הם היו עדים להופעתו של 'כוכב חדש' בהיר להפליא בשמי הלילה? בהנחה שהסופרנובה לא הוסתרה על ידי אבק קוסמי, המראה כנראה הביא את היחסים הדו-פדאליים שלנו על ברכיהם.
יש אפילו אפשרות שעלייה ב קרניים קוסמיות מהאירוע השפיע על האווירה והאקלים שלנו ואולי הוביל למות קל באותה תקופה. האקלים של אפריקה התייבש ומחזורים חוזרים ונשנים של קרחון הפכו נפוצים כאשר הטמפרטורות העולמיות המשיכו במגמת ההתקררות שלהן מהפליוקן אל הפלייסטוקן.
קרניים קוסמיות פוגעות באטמוספירה שלנו כל הזמן, אבל האנרגיה שלהן מושקעת בפגיעה באטומים כדי ליצור ממטרים של חלקיקים משניים, פחות אנרגטיים, שכמה מהם מגיעים לפעמים לקרקע. קרדיט: סיימון סוורדי, אוניברסיטת שיקגו, נאס'א
קרניים קוסמיות, שהן פרוטונים בעלי אנרגיה גבוהה במיוחד וגרעין אטום, קורעות מולקולות באטמוספירה ואף יכולות לחדור מטה אל פני השטח במהלך פיצוץ סופרנובה סמוך, בתוך כ-50 שנות אור מהשמש. המינון הגבוה של הקרינה יסכן חיים, ובו בזמן יספק עלייה במספר המוטציות, אחד הכוחות היצירתיים המניעים את מגוון החיים לאורך ההיסטוריה של הפלנטה שלנו. החיים - תמיד סיפור של לקחת את הטוב עם הרע.
גילוי הברזל-60 מעודד את הקשר שלנו ליקום בכללותו. ואכן, חיידקים הגועסים על אפר סופרנובה מוסיפים טוויסט מילולי למילותיו המפורסמות של קארל סייגן המנוח: 'הקוסמוס נמצא בתוכנו. אנחנו עשויים מכוכבים'. גדולים או קטנים, אנו חייבים את חיינו לסינתזה של יסודות בתוך בטן הכוכבים.