In Mondgesteinen gefundenes Eisen-60 stützt eine frühere Entdeckung, dass - vor 2 Millionen Jahren - eine Supernova nur 300 Lichtjahre entfernt explodierte.
Es wurde festgestellt, dass von Apollo-Astronauten gesammelte Mondgesteine Eisen-60 enthalten, das nur von Supernovae erzeugt wird. Hier nimmt Apollo 12-Astronaut Alan Bean eine Probe der Mondoberfläche. Foto über die NASA.
Eine spezielle Form von Eisen, bekannt als Eisen-60, das nur durch explodierende Sterne oder Supernovae erzeugt wird, wurde im Mondgestein gefunden. Es liefert weitere Beweise dafür, dass ein relativ nahe gelegener massereicher Stern vor etwa 2 Millionen Jahren explodierte und seine neu geschaffenen Elemente in Richtung Erde und Mond trieb. Wissenschaftler aus Deutschland und den USA berichteten über diese neuen Erkenntnisse in der Ausgabe vom 13. April 2016 Briefe zur physischen Überprüfung. Ihre Analyse der Mondgesteine zeigt auch, dass die Supernova nur 300 Lichtjahre entfernt explodierte, eine Zahl, die mit früheren Sedimentstudien über Ozeane übereinstimmt.
Nahezu alle Elemente, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind, bis auf Eisen, entstehen in Sternen als Nebenprodukt der Kernfusion. Elemente, die schwerer als stabiles Eisen sind, werden nur unter dem enormen Druck geschmiedet, der auftritt, wenn ein sehr massereicher Stern zur Supernova explodiert.
Iron-60, ein Eisenatom mit einem Kern, der 26 Protonen und 34 Neutronen enthält, ist ein instabiles Eisenisotop, das hauptsächlich bei der Explosion entsteht, bei der Supernovae entstehen. Es hat eine Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren (die Halbwertszeit eines radioaktiven Elements ist die Zeit, die eine halbe Menge des radioaktiven Isotops benötigt, um in etwas anderes zu zerfallen).
Tycho-Supernova in Röntgenwellenlängen. Elemente, die schwerer als stabiles Eisen sind, entstehen nur, wenn ein massereicher Stern explodiert und eine Supernova bildet. Bild über das Röntgenobservatorium der NASA / Chandra
Die Hypothese, dass eine nahe gelegene Supernova die Quelle von Eisen-60 auf der Erde ist, wurde erstmals 1999 aufgestellt, als Eisen-60 in der Tiefseekruste gefunden wurde. Eine Anfang April 2016 veröffentlichte Studie fand weitere Hinweise darauf, als Eisen-60 in Tiefseesedimenten und -krusten aus dem pazifischen, atlantischen und indischen Ozean nachgewiesen wurde.
Der Mond hätte auch von Eisen-60-Partikeln aus derselben Supernova überschüttet werden müssen, und diese Eisen-60-Partikel wären in der nahezu inerten Mondumgebung gut erhalten geblieben.
Dr. Gunther Korschinek, Physiker an der Technischen Universität München und Mitautor der Forschungsarbeit, bemerkte in einer Stellungnahme:
Wir nehmen daher an, dass das Eisen-60, das sowohl in der Land- als auch in der Mondprobe gefunden wird, dieselbe Quelle hat: Diese Ablagerungen sind neu erzeugte Sternmaterie, die in einer oder mehreren Supernovae produziert wird.
Eine geringe Menge an Eisen-60 kann jedoch auch aus der Transmutation von Elementen auf der Mondoberfläche durch Beschuss mit kosmischen Strahlen resultieren. Korschinek kommentierte:
Dies kann jedoch nur einen sehr kleinen Teil des gefundenen Eisen-60 ausmachen.
Lunar Olivine Basalt von Apollo 15 Astronauten gesammelt, ausgestellt im National Museum of Natural History. Bild über Wknight94 über Wikimedia Commons.
Eisen-60 in den Mondgesteinsproben wurde mit einem Beschleuniger-Massenspektrometer nachgewiesen, einem Instrument zur Untersuchung radioaktiver Atome, die unter stabilen Atomen gefunden wurden. Die Ergebnisse der Mondgesteinsanalyse ermöglichten es dem Forscherteam, eine Obergrenze für den Zustrom von Eisen-60-Partikeln aus der Supernova festzulegen. Sagte Korschinek:
Der gemessene Eisen-60-Fluss entspricht einer Supernova in einer Entfernung von ca. 300 Lichtjahren. Dieser Wert stimmt gut mit einer kürzlich in Nature veröffentlichten theoretischen Schätzung überein.
Fazit: Wissenschaftler haben Eisen-60 entdeckt, eine Form von Eisen, das nur in Supernovae in Mondgesteinen von Apollo-Astronauten erzeugt wird. Es stützt eine frühere Entdeckung, dass - vor 2 Millionen Jahren - eine Supernova nur 300 Lichtjahre entfernt explodierte.