У нижній частині таблиці Менделєєва ви знайдете список важких елементів, породжених хаосом. Подібні умови в реальному світі можна зустріти в зірці, що вибухає, або під час зіткнення двох нейтронних зірок.
Ми очікуємо побачити багато важких елементів у вихорах пилу і газу, які сформували нашу планету еони тому, але більшість із них мали розпастися на більш стабільні форми задовго до цього. Таким чином, виявлення подібних елементів у земній корі порівняно близько від поверхні піднімає деякі цікаві питання.
Знахідка може дещо розповісти нам про катастрофічні космічні події, що відбуваються в межах декількох сотень світлових років від Землі і мали місце відносно недавно в нашій геологічній історії. Вона також може пролити світло на те, як утворюються атомні “важковаговики”.
Формування атомів вимагає багато енергії. Протони можуть бути стиснуті в гелій під дією гравітації зірки, але “побудувати” масивний атом такої речовини, як, наприклад плутоній, вам знадобиться колосальна енергія.
У Всесвіті є кілька умов, за яких може відбуватися “швидке нейтронне захоплення”, або так званий r-процес. Серед них – злиття наднових і нейтронних зірок.
За всю історію світобудови безліч зірок вибухали й остигали, розсипаючи космосом густий пил з атомів заліза, урану, плутонію, золота та інших важких елементів. Таким чином, слід було очікувати, що планети, подібні до Землі, поглинули пристойну кількість цього “сміття” в момент свого формування.
Але не всі елементи народжуються однаковими. Варіації числа нейтронів роблять одні ізотопи більш стабільними, ніж інші. Залізо-60, наприклад, існує мізерний відрізок часу, якщо розглядати його в космічному масштабі. Лише через якихось жалюгідних 2,6 мільйона років цей ізотоп розпадеться на звичайний нікель.
Виявлення цього короткоживучого ізотопу на нашій планеті – особливо в корі, поза досяжністю сучасних штучних техногенних процесів – означало б, що цей ізотоп зовсім недавно прибув на Землю з космосу. Що найцікавіше, залізо-60 вже було помічено в зразках гірських порід, що сформувалися всього пару мільйонів років тому. Ізотоп також був знайдений у матеріалах, принесених з поверхні Місяця.
Але щоб отримати гарне уявлення про конкретний вид r-процесу, в результаті якого були утворилися ці зразки, варто дізнатися, які ще ізотопи вдалося виявити в тих самих умовах.
Фізик Антон Валлнер з Австралійського національного університету очолив групу дослідників, метою яких був пошук нових зразків заліза-60 і спроби ідентифікувати ізотопи інших важких елементів поблизу.
У результаті вчені виявили плутоній-244, ізотоп із періодом напіврозпаду трохи більше 80 мільйонів років – доволі стабільний для плутонію, але все ще вельми неочікуваний для нашої планети, що сформувалася аж 4,5 мільярда років тому.
Загалом, команда виявила два різних сліди заліза-60, які повинні були з’явитися протягом останніх 10 мільйонів років. Обидва зразки супроводжувалися невеликими, але значними кількостями плутонію-244, кожен в аналогічному співвідношенні. При цьому кількість плутонію в них нижча, ніж можна було б очікувати, якби за утворення ізотопів заліза були б відповідальні наднові, що вказує на внесок інших r-процесів.
Що саме ховається за цим розсипом інопланетного космічного пилу, поки що залишається на розсуд нашої уяви.