Erdnahe Supernovae
Sternexplosionen in der Nachbarschaft

Forscher haben die Tiefsee als Fenster zur Erkundung des Weltalls genutzt: In der Tiefe der Ozeane stießen sie auf Spuren gewaltiger kosmischer Katastrophen, die einst die Entwicklung der Erde beeinflusst haben könnten.

BerlinDie Tiefsee als Fenster zum Kosmos: Radioaktives Eisen aus der Erdkruste unter den Ozeanen verrät, wann und wo zuletzt Sterne in der Nähe der Erde explodiert sind. Ein internationales Forscherteam hat interstellare Überreste mehrerer Supernova-Explosionen am Grund von gleich drei irdischen Ozeanen nachgewiesen.

Eine Supernova markiert das Ende eines besonders massereichen Sterns. In einer gewaltigen Explosion werden dabei die äußeren Schichten der Riesensonne ins All geschleudert, während der Kernbereich zu einem extrem kompakten Objekt, einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch, kollabiert. In diesem letzten Lebensabschnitt produziert der Stern viele neue Elemente – darunter auch besonders langlebige, die mit Halbwertzeiten von bis zu einigen Millionen von Jahren sehr langsam zerfallen.

Eines dieser Elemente ist das Eisenisotop Fe-60 mit einer Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren, das auf der Erde praktisch nicht natürlich vorkommt. Bei der Sternenexplosion wird das frisch produzierte Fe-60 in großen Mengen ins Weltall geschleudert. Und geschieht dies nahe genug an unserem Sonnensystem, dann besteht die Möglichkeit, dass ein Teil davon auf die Erde gelangt.

Einen ersten Hinweis darauf, dass extraterrestrisches Fe-60 auf unserem Planeten zu finden ist, erbrachten Wissenschaftler bereits vor mehr als zehn Jahren. Eine Forschergruppe der TU München konnte das Isotop in geringen Konzentrationen in Mangankrusten am Grund des Pazifischen Ozeans nachweisen.

Doch erst jetzt fand das internationale Forscherteam aus Australien, Deutschland, Österreich, Israel und Japan heraus, dass eine Serie von Sternenexplosionen für den Eisenstaub auf unserer Erde verantwortlich ist. Dazu untersuchten die Wissenschaftler den Isotopengehalt und das Alter von mehreren Tiefseeproben aus Pazifik, Südatlantik und Indischem Ozean.

Als Proben dienten Sedimente, Manganknollen und Mangankrusten. Sie entstehen, indem sich Materialschichten nach und nach ablagern. Dabei konservieren sie die Zusammensetzung ihrer Umgebung über Millionen Jahre und gelten deshalb als geologische Archive.

Die Forscher entdeckten nun, dass Fe-60-Isotope in bestimmten Altersschichten in all diesen Tiefseearchiven stecken. Fe-60-Atome hatten sich in gleich mehreren Altersschichten eingelagert – in Schichten mit einem Alter von 1,7 bis 3,2 Millionen Jahren sowie von 6,5 bis 8,7 Millionen Jahren.

Sie waren damit über einen viel längeren Zeitbereich hinweg nachzuweisen als ursprünglich erwartet. Das bedeutet, dass unsere Erde in den letzten Millionen Jahren Zeuge gleich mehrerer Supernova-Explosionen war.

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