Antarktisches Eis erwies sich nicht nur als Archiv des Klimas, sondern auch als Aufzeichnung kosmischer Ereignisse: In seinen uralten Schichten sind Spuren von Explosionen ferner Sterne erhalten geblieben, anhand derer sich nachverfolgen ließ, durch welche Wolken interstellarer Materie das Sonnensystem in den letzten 80.000 Jahren hindurchgezogen wurde. Dies berichtet RBC-Ukraine unter Verweis auf eine Studie, die im Fachjournal Physical Review Letters veröffentlicht wurde. Als entscheidender „Marker' diente das seltene radioaktive Isotop Eisen-60, das bei Supernova-Explosionen in den Weltraum geschleudert und mit der Zeit auf der Erdoberfläche abgelagert wird.

Wie das Eis zum Archiv kosmischer Explosionen wurde

Die traditionelle Astronomie untersucht das Licht ferner Objekte mit Hilfe von Teleskopen, doch die Analyse antarktischen Eises bietet einen grundlegend anderen Ansatz – die Untersuchung von Sternstaub-Resten direkt auf der Erde. Die Teilchen dieses Staubes drifteten durch die Galaxie und setzten sich allmählich auf dem Planeten ab, wo sie sich in Schichten des antarktischen Schnees ansammelten. So entstanden zeitliche Chronikschichten, die sich über Jahrzehnte und Jahrtausende hinweg erhalten und Veränderungen im Fluss der interstellaren Materie festhalten.

Was die Messungen von Eisen-60 zeigten

Im Rahmen vorläufiger Untersuchungen stellten die Wissenschaftler in 500 Kilogramm Schnee das Vorhandensein von Eisen-60 fest, was Diskussionen über seinen Ursprung auslöste. Zur Überprüfung der Hypothesen isolierten und analysierten die Autoren der Arbeit Atome des Isotops aus 300 Kilogramm Eis mit einem Alter von 40.000 bis 80.000 Jahren. Mit Hilfe der Beschleuniger-Massenspektrometrie stellten sie fest, dass die Eisen-60-Werte im uralten Eis deutlich unter dem Niveau lagen, das im modernen Schnee und in ozeanischen Sedimenten gemessen worden war.

Der Weg des Sonnensystems durch interstellare Wolken

Die Veränderung der Isotopkonzentration erfolgte innerhalb eines relativ kurzen astrophysikalischen Zeitraums, was die Theorie eines langanhaltenden „Restschleiers' von uralten Supernovae ausschließt. Die Abnahme des Staubvolumens stimmt mit den Berechnungen der Astronomen überein, wonach das Sonnensystem im Zeitraum zwischen 40.000 und 124.000 Jahren in das Lokale interstellare Wolke eintrat. Die gewonnenen Daten bestätigen, dass die Struktur interstellarer Wolken im geologischen Querschnitt der Erde festgehalten ist.

Widersprüchliche Daten

In den Quellen und in der Arbeit selbst gibt es Nuancen, die zu berücksichtigen sind. Erstens war die entdeckte Menge an Eisen-60 geringer als die theoretisch für Wolken erwartete, die unmittelbar durch eine Sternexplosion entstanden – dies stellt die einfache Interpretation der Daten als direkter Supernova-Spur in Frage. Zweitens wird in den Schlagzeilen und der Beschreibung der Studie der Zeitraum „80.000 Jahre' genannt, während der Eintritt des Sonnensystems in das Lokale interstellare Wolke auf einen breiteren Zeitraum – von 40.000 bis 124.000 Jahren – datiert wird; diese Zahlen spiegeln verschiedene Analysestufen und verschiedene Interpretationen desselben Prozesses wider. Schließlich werden zwei verschiedene Probemengen erwähnt – 500 kg Schnee in der Vorstudie und 300 kg Eis im Hauptteil der Arbeit, was auf aufeinanderfolgende Forschungsstufen und nicht auf einen Widerspruch hindeutet.

Was als Nächstes kommt

Die Wissenschaftler planen, die Untersuchung tieferer und älterer Schichten des antarktischen Eises fortzusetzen, um den Ursprung von Eisen-60 endgültig zu klären und die vollständige Geschichte der umgebenden interstellaren Wolken zu rekonstruieren. Dieser Ansatz verwandelt die Eiskerne in ein einzigartiges Instrument der „kosmischen Archäologie', das es ermöglicht, die teleskopischen Beobachtungen durch direkte Messungen von Materie zu ergänzen, die durch die Umgebung des Sonnensystems hindurchgezogen wurde.