Die erste Entdeckung eines extraterrestrischen, radioaktiven Isotops auf der Erde lässt Wissenschaftler die Ursprünge der Elemente auf unserem eigenen Planeten neu überdenken. Die winzigen Spuren von Plutonium-244 wurden zusammen mit radioaktivem Eisen-60 im Meeresboden gefunden. Die beiden Isotope sind Hinweise auf gewaltige kosmische Ereignisse in der Nähe der Erde vor Millionen Jahren.
Sternexplosionen oder Supernovae erschaffen viele der schweren Elemente im Periodensystem, darunter jene, die für menschliches Leben entscheidend sind – Eisen, Kalium und Jod. Um noch schwerere Elemente wie Gold, Uran und Plutonium zu bilden, vermutete man, dass ein noch gewaltigeres Ereignis erforderlich sein könnte, beispielsweise zwei verschmelzende Neutronensterne. (Anm. d. Red.: Die Erzeugung der schweren Elemente durch Supernovae und ähnlich gewaltige Prozesse wird als als Nukleosynthese bezeichnet.)
Eine neue Studie unter Leitung von Professor Anton Wallner von der Australian National University (ANU) beschreibt jedoch ein komplexeres Bild. „Die Geschichte ist kompliziert. Möglicherweise wurde dieses Plutonium-244 in Supernova-Explosionen produziert, oder es könnte von einem viel älteren aber noch spektakuläreren Ereignis wie der Explosion eines Neutronensterns zurückgelassen worden sein“, sagte Wallner, der Hauptautor der Studie.
Jedes Plutonium-244 und Eisen-60, das bei der Entstehung der Erde aus interstellarem Gas und Staub vor über vier Milliarden Jahren existierte, ist seit langer Zeit zerfallen. Aktuelle Spuren dieser Isotope müssen ihren Ursprung daher in jüngeren kosmischen Ereignissen im Weltraum haben. Die Datierung der Probe bestätigt, dass in der Nähe der Erde zwei oder mehr Supernova-Explosionen stattfanden.
„Unsere Daten könnten der erste Beleg dafür sein, dass Supernovae tatsächlich Plutonium-244 produzieren“, sagte Wallner. „Oder vielleicht war es bereits vor der Supernova im interstellaren Medium vorhanden und wurde zusammen mit den Überresten der Supernova über das Sonnensystem verteilt.“
Professor Wallner bekleidet auch Positionen am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und an der Technischen Universität Dresden. Er führte diese Studie zusammen mit Forschern aus Australien, Israel, Japan, Deutschland und der Schweiz durch.
Der VEGA-Beschleuniger der Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO) in Sydney wurde genutzt, um die winzigen Spuren von Plutonium-244 zu identifizieren.
Die Studie wurde im Journal Science veröffentlicht.
(THK)
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