Sternexplosionen in Erdnähe
Mehrere Supernovae haben in den letzten zehn Millionen Jahren Spuren auf der Erde hinterlassen.
Am Ende ihres Lebens produzieren massereiche Sterne viele neue Elemente, unter anderem auch langlebige, radioaktive Atome mit Halbwertszeiten von bis zu einigen Millionen Jahren. Dazu zählt das Eisenisotop Fe-60 mit einer Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren, das auf der Erde praktisch nicht natürlich vorkommt. Massereiche Sterne beenden ihr Dasein als Supernova. Explodiert ein Stern, so wird das frisch produzierte Fe-60 in großen Mengen ins Weltall geschleudert. Geschieht das 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. Jetzt hat ein internationales Forscherteam herausgefunden, dass nicht nur eine, sondern ein ganze Serie von Sternexplosionen für den Eisenstaub auf unserer Erde verantwortlich ist.
Die Forscher untersuchten dazu den Isotopengehalt und das Alter von mehreren Tiefseeproben aus dem Pazifik, dem Südatlantik und dem Indischen 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 von Jahren hinweg und gelten deshalb als geologische Archive.
Unter der Leitung von Anton Wallner von der Australian National University konnte das Team nachweisen, dass Fe-60-Isotope in bestimmten Altersschichten in allen Tiefseearchiven steckt. Außerdem fand sich in allen Archiven ein ähnliches Zeitmuster. Fe-60-Atome hatten sich in gleich mehreren Altersschichten eingelagert – in solchen mit einem Alter von 1,7 bis 3,2 Millionen Jahren, sowie in einem früheren Zeitbereich zwischen 6,5 bis 8,7 Millionen Jahren. Überraschenderweise waren die Signale über einen viel längeren Zeitbereich hinweg nachzuweisen als ursprünglich erwartet. Das bedeutet, dass unsere Erde in den letzten Millionen Jahren Zeuge nicht einer einzigen – wie lange vermutet –, sondern gleich mehrerer Supernova-Explosionen war.
„Die Supernovae haben wohl zu einer erhöhten Intensität von kosmischer Strahlung geführt. Sie waren glücklicherweise weit genug entfernt, so dass es keine direkten Auswirkungen auf das organische Leben auf der Erde gab", erklärt Wallner. Mit einer geschätzten Entfernung von rund 300 Lichtjahren waren diese Supernova-Explosionen so hell, dass sie auch bei Tageslicht sichtbar waren und eine Helligkeit vergleichbar mit unserem Mond erreichten.
HZDR / RK
