Sternenstaub im jungen Meeresboden zeugt von alter Supernova

Es stammt vermutlich vom Nachhall einer Supernova-Staubwelle, berichtet er mit Kollegen im Fachjournal «Pnas». Ein Team um Wallner, der an der Australian National University in Canberra und am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) in Deutschland forscht, untersuchte Tiefseesedimentproben, die rund 1000 Kilometer vor der Südwestspitze Australiens entnommen wurden und bis zu 33'000 Jahre alt sind, nach Eisen-60.

Dieses Eisen-Isotop (Isotopen sind Atomsorten des gleichen Elements mit unterschiedlicher Masse) ist radioaktiv, hat eine Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren und entsteht auf der Erde nicht auf natürlicher Weise, sondern im Weltall, wenn massereiche Sterne in einer Supernova sterben. Jegliche Einträge stammen demnach aus dem interstellaren Raum, durch den sich das Sonnensystem in hohem Tempo bewegt.

Zur Zeit reist es durch eine Staubwolke, die «lokale interstellare Wolke» genannt wird. Es wäre deshalb nahegelegen, dass der Eisen-60 Niederschlag auf der Erde von dort stammt. «Die Wissenschaftler konnten den Eintrag in die Sedimente jedoch bis in eine Zeit zurückverfolgen, als sich das Sonnensystem ausserhalb der aktuellen interstellaren Wolke befand», so die Forscher in einer Aussendung des HZDR. Demnach tröpfelt er wohl aus einer anderen Quelle auf die Erde.

«Herumgeschubste» Stäubchen

Der aktuelle Eisen-60 Niederschlag ist sehr spärlich, die Teilchendetektoren fanden in den Tiefseeproben insgesamt nur 19 (sic!) solche Atome. Hochgerechnet auf die ganze Erde wären demnach in den vergangenen 33'000 Jahren nur 60 Gramm davon niedergegangen, so die Physiker.

Wenn eine direkte Staubwelle einer Supernova über das Sonnensystem geschwappt wäre, sollte der Eintrag zehn bis 20 Mal so hoch sein, erklärte Wallner der Nachrichtenagentur APA: «Der jetzige Eintrag könnte ein Nachhall sein von Eisen-60 in Staubteilen, die von älteren Supernova-Explosionen stammen und im interstellaren Raum mehrmals reflektiert, also gewissermassen herumgeschubst wurden», meint er.

Das Alter der Ablagerungen, in denen sich die Eisen-60 Atome befanden, hat Robin Golser von der Forschungsgruppe Isotopenphysik der Universität Wien bestimmt. Dazu hat er mit Kollegen die Menge von anderen Isotopen mit langer Halbwertszeit in den Ablagerungen gemessen, die «in der Atmosphäre der Erde entstanden, und sicher nicht von aussen kamen», sagt er.

«Wenn man weiss, wie viel von ihnen noch da ist, kann man sagen, wie lange es her ist, dass sie eingebracht wurden», erklärte der Forscher.

*Fachpublikationslink: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1916769117)