Vesolje in dogodki, ki se tam dogajajo, neposredno vplivajo na naša življenja in življenja naših oddaljenih prednikov, vključno z zgodnjimi ljudmi, ki so hodili po planetu pred dvema milijonoma let. Zasluge: Bob King
Vesolje se nas dotika na toliko načinov. Meteorji iz starodavnih trkov z asteroidi in prah, ki je nastal s kometov, vsak dan trčijo v naše ozračje, večinoma nevidno. Kozmični žarki ionizirajo atome v našem zgornjem zraku, medtem ko sončni veter najde zvijačne načine, da vdre v planetarno magnetosfero in nebo zažge z auroro. V sončnem poletnem dnevu ne moremo niti hoditi zunaj brez skrbi za kožo, ki izgoreva zaradi ultravijolične svetlobe.
Zato morda ne bi bili presenečeni, da je naš planet v zgodovini Zemlje prizadel tudi eden najbolj kataklizmičnih dogodkov, ki jih lahko ponudi vesolje: eksplozija supergigantske zvezde v Supernova tipa II dogodek. Po sesutju zvezdnega jedra odhajajoči udarni val zvezdo raznese na koščke, tako da sprosti in ustvari množico elementov. Eden od teh je železo-60. Medtem ko je večina železa v vesolju železo-56, stabilen atom, sestavljen iz 26 protonov in 30 nevtronov, ima železo-60 štiri dodatne nevtrone, zaradi katerih je nestabilen radioaktivni izotop.
Rakova meglica, prikazana tukaj na tej sliki iz Nasinega vesoljskega teleskopa Hubble, je širitveni oblak plina in prahu, ki je ostal po tem, ko je ogromna zvezda eksplodirala kot supernova leta 1054. Supernove poganjajo zvezdnino notranjost nazaj v vesolje, hkrati pa ustvarjajo nove radioaktivne izotope, kot je npr. železo-60. Zasluge: NASA, ESA, J. Hester in A. Loll (Arizona State University)
Če se supernova pojavi dovolj blizu našega Osončja, je možno, da se del izmetov prebije vse do Zemlje. Kako lahko zaznamo te zvezdne drobce? Eden od načinov bi bil iskanje sledi edinstvenih izotopov, ki bi jih lahko proizvedla samo eksplozija. Skupina nemških znanstvenikov je naredila prav to. V papir objavljeno v začetku tega meseca v Proceedings of the National Academy of Sciences, poročajo o odkrivanju železa-60 vbiološkoproizvede nanokristale magnetita v dveh sedimentnih jedrih, izvrtanih iz Tihega oceana.
Magnetit je mineral, bogat z železom, ki ga magnet naravno privlači, tako kot se igla kompasa odziva na zemeljsko magnetno polje. Magnetotaktične bakterije , skupina bakterij, ki se orientirajo vzdolž zemeljskih magnetnih silnic, vsebujejo specializirane strukture, imenovane magnetosomi, kjer hranijo drobne magnetne kristale – predvsem kot magnetit (ali greigit, železov sulfid) v dolgih verigah. Menijo, da se je narava potrudila, da bi bitjem pomagala najti vodo z optimalno koncentracijo kisika za njihovo preživetje in razmnoževanje. Tudi potem, ko so mrtve, se bakterije še naprej poravnajo kot igle mikroskopskega kompasa, ko se usedejo na dno oceana.
To so slike transmisijskega elektronskega mikroskopa, ki prikazujejo drobne magnetofosile, ki vsebujejo železo-60, obliko železa, ki nastane med silovito eksplozijo in smrtjo masivne zvezde v supernovi. Odložile so jih bakterije v sedimentih, ki so jih našli na dnu Tihega oceana. Kliknite za več podrobnosti. Zasluge: z dovoljenjem Marianne Hanzlik, Chemie Department, FG Elektronenmikroskopie, Technische Universität München
Ko bakterije odmrejo, razpadejo in se raztopijo, vendar so kristali dovolj trdni, da se lahko ohranijo kot verige magnetofosilov, ki spominjajo na vence iz kroglic na družinskem božičnem drevesu. Z uporabo a masni spektrometer , ki z ubijalsko natančnostjo draži eno molekulo od druge, je ekipa odkrila 'žive' atome železa-60 v fosiliziranih verigah kristalov magnetita, ki jih proizvajajo bakterije. Živi pomenše sveže. Ker je razpolovna doba železa-60 le 2,6 milijona let, je vsako prvotno železo-60, ki je zasadilo Zemljo pri nastanku, že zdavnaj izginilo. Če zdaj kopate naokoli in najdete železo-60, verjetno gledate na supernovo kot na pištolo, ki se kadi.
Soavtorja Peter Ludwig in Shawn Bishop sta skupaj z ekipo ugotovila, da je material supernove prispel na Zemljo pred približno 2,7 milijona let blizu meje Pleistocenska in pliocenska epoha in je deževalo vseh 800.000 let, preden se je končalo pred približno 1,7 milijona let. Če je kdaj padel močan dež.
Rekonstrukcija Homo habilis v Westfalskem arheološkem muzeju. Zasluge: Lillyundfreya / Wikipedia
Največja koncentracija se je zgodila pred približno 2,2 milijona let, v istem času, ko so naši zgodnji človeški predniki, Homo habilis, sekali orodja iz kamna. Ali so bili priča pojavu spektakularno svetle 'nove zvezde' na nočnem nebu? Ob predpostavki, da supernove ni zakril kozmični prah, je moral pogled spraviti naše dvonožne odnose na kolena.
Obstaja celo možnost, da se poveča kozmični žarki od dogodka vplivalo na naše vzdušje in podnebje ter morda pripeljalo do takrat manjšega odmiranja. Podnebje v Afriki se je izsušilo in ponavljajoči se cikli poledenitve so postali običajni, saj so globalne temperature nadaljevale trend ohlajanja od pliocena do pleistocena.
Kozmični žarki ves čas udarjajo v naše ozračje, vendar se njihova energija porabi za udarjanje atomov, da ustvarijo plohe sekundarnih, manj energijskih delcev, od katerih jih nekaj včasih pride do tal. Zasluge: Simon Swordy, Univerza v Chicagu, NASA
Kozmični žarki, ki so izjemno hitri, visokoenergijski protoni in atomsko jedro, raztrgajo molekule v atmosferi in lahko celo prodrejo na površje med bližnjo eksplozijo supernove v približno 50 svetlobnih letih od Sonca. Visoka doza sevanja bi ogrozila življenje, hkrati pa bi povečala število mutacij, ki so ena od ustvarjalnih sil, ki poganjajo raznolikost življenja v zgodovini našega planeta. Življenje je vedno zgodba o jemanju dobrega s slabim.
Odkritje železa-60 še dodatno utrdi našo povezavo z vesoljem na splošno. Dejansko bakterije, ki žvečejo pepel supernove, dodajo dobesedni zasuk slavnim besedam pokojnega Carla Sagana: »Kozmos je v nas. Narejeni smo iz zvezdniških stvari.' Veliki ali majhni, svoje življenje dolgujemo sintezi elementov v trebuhu zvezd.
