Vor 2,5 Millionen Jahren: Sternenexplosion nahe der Erde
Forscher sehen Zusammenhang mit Eiszeiten des Pleistozän.
Ein Forscherteam aus Deutschland und Argentinien hat jetzt Beweise für eine Supernova gefunden, die vor rund 2,5 Millionen Jahren nahe der Erde explodiert ist. Die Wissenschaftler konnten in zweieinhalb Millionen Jahre alten Schichten von Mangankrusten neben Eisen-60 nun auch Mangan-53 nachweisen. Diese Isotope stammen typischerweise von Supernovae. Während die die Erhöhung des Anteils an Eisen-60 in dieser Epoche bereits bekannt war und als mögliches Indiz für eine nahe Supernova gedeutet wurde, ist der Nachweis von Mangan-53 in derselben Schicht ein Novum und wird daher von den Forschern als endgültiger Beweis dafür angesehen, dass eine solche Supernova tatsächlich stattgefunden hat.
Glücklicherweise war die Entfernung der Sternexplosion zu groß, als dass sie das Leben auf der Erde massiv schädigen konnte. Doch die Supernova war andererseits nahe genug, um für mehrere tausend Jahre für eine Erhöhung der kosmischen Strahlung zu sorgen. „Das kann zu verstärkter Wolkenbildung führen“, sagt Thomas Faestermann von der TU München, der an der Studie beteiligt war. „Vielleicht ist es kein Zufall, dass vor 2,6 Millionen Jahren das Pleistozän begann, die Periode der Eiszeiten.“
Typischerweise kommt Mangan auf der Erde als Mangan-55 vor. Mangan-53 dagegen stammt aus kosmischem Staub, der sich kontinuierlich auf der Erde niederschlägt. Die nahe Supernova hat zu einer signifikanten Erhöhung dieses Zustroms geführt.
In Mangankrusten und Sedimenten am Meeresboden wird die Verteilung der Elemente Jahr für Jahr durch neue Schichten vor Veränderungen bewahrt. Mit Hilfe der Beschleuniger-Massenspektrometrie gelang es dem Team, in Schichten, die sich vor etwa zweieinhalb Millionen Jahren abgelagert haben, neben dem Eisen-60 als auch einen Anstieg des Mangan-53 zu detektieren.
„Das ist detektivische Ultraspurenanalyse“, sagt Team-Mitglied Gunther Korschinek von der TU München. „Es handelt sich hier nur noch um wenige Atome. Aber die Beschleuniger-Massenspektrometrie ist so empfindlich, dass wir aus unseren Messungen sogar berechnen können, dass der explodierte Stern etwa 11 bis 25 Mal so groß wie die Sonne gewesen sein muss.“
Auch die Halbwertszeit von Mangan-53 ließ sich durch Vergleich mit anderen Nukliden und dem Alter der Proben bestimmen. Sie liegt bei 3,7 Millionen Jahren. Dazu gab es weltweit bisher nur eine einzige Messung.
TUM / RK
