Ученые обнаружили в разных частях Тихого океана странную аномалию — повышенную концентрацию изотопа 10Be. Эта находка может указывать на звездную вспышку, произошедшую рядом с Землей 10 млн лет назад, говорится в работе, опубликованной в журнале Nature Communications.

Радионуклиды — ядра химических элементов, которые испытывают радиоактивный распад — явление, при котором благодаря испусканию элементарных частиц ядро меняет свой заряд и массу.

Эти изотопы часто используются учеными для датировки геологических и археологических находок. Так, радиоуглеродный анализ построен на том факте, что все живые организмы, постоянно взаимодействуя со средой, обмениваются с ней углеродом, в том числе радиоактивным изотопом 14C. После гибели организмов этот обмен прекращается, и, зная период полураспада 14C (5700 лет), по соотношению концентраций 14C и стабильного 12C в останках можно определить эпоху существования организма. Однако довольно короткий период полураспада углерода не позволяет датировать находки возрастом более 50 тыс. лет

Поэтому для датировки более древних артефактов используются другие изотопы, например бериллий-10 (10Be). Известно, что этот редкий изотоп образуется в верхних слоях атмосферы в результате взаимодействия космического излучения с атомами кислорода и азота, после чего достигает поверхности Земли с осадками и может аккумулироваться в отложениях морского дна. Период полураспада этого изотопа составляет 1,4 млн лет, распадаясь, он превращается в бор.

Ученые под руководством доктора Доминика Колла из Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф, изучая геологические образцы, собранные со дна в центральной и северной части Тихого океана, обнаружили необычную аномалию. С помощью ускорительного масс-спектрометра они измеряли содержание 10Be в особом типе конкреций — так называемых железомарганцевых корках, которые формируются с постоянной скоростью миллионы лет.

«Примерно на глубине порядка 10 млн лет мы обнаружили почти двукратное превышение 10Be над ожидавшимся уровнем, — пояснил Колл. — Мы столкнулись с ранее неизученной аномалией».

Чтобы исключить ошибку и загрязнение, ученые провели анализ дополнительных образцов со дня океана и пришли к выводу, что аномалия действительно существует.

Для объяснения феномена ученые выдвинули две основные гипотезы. Одна из них предполагает, что 10-12 млн лет назад могли измениться океанические течения, которые на время вызвали неравномерно отложение бериллия на поверхности Земли. «В результате 10Be мог начать интенсивно откладываться в Тихом океане», — допускает Колл.

Вторая гипотеза предполагает космическое объяснение. Так, источником повышенного уровня космических лучей мог стать взрыв неподалеку от Солнца сверхновой звезды или гамма-всплеск.

«Вспышка сверхновой поблизости от Земли могла усилить космические лучи вдобавок к отложению межзвездных радионуклидов. Взрыв канонической сверхновой на удалении 20 парсек, в котором 1% ее кинетической энергии превращается в космическое излучение, удвоит образование 10Be на Земле», — говорится в исследовании.

По другой версии, Земля могла на время потерять свою магнитосферу, защищающую планету от губительных космических лучей. Это могло произойти, например, при встрече Солнечной системы с плотным межзвездным облаком.

«Только новые измерения могут указать, вызвана ли бериллиевая аномалия изменениями течений, или имеет астрофизическую причину», — считает Колл. По его словам, если всплеск был вызван космическими явлениями, подобные аномалии должны быть найдены в разных частях планеты.