3만 3000년 전 해저에서 과거 지구에 흩뿌려진 '초신성 폭발'의 흔적을 발견

ESO/M. Kornmesser

큰 질량의 별은 일생을 마칠 때 '초신성 폭발'이라는 대규모 폭발을 일으킬 수 있습니다. 이 초신성 폭발의 잔해가 지구 심해에서 발견됨에 따라, 지구를 포함한 태양계가 우주를 이동하고, 그 와중에 지구에 흩뿌려졌을 가능성을 시사하는 연구가 발표되었습니다.

60Fe deposition during the late Pleistocene and the Holocene echoes past supernova activity | PNAS
https://www.pnas.org/content/117/36/21873

60Fe deposition during the late Pleistocene and the Holocene echoes past supernova activity

Ancient star explosions revealed in the deep sea
https://phys.org/news/2020-08-ancient-star-explosions-revealed-deep.html

Ancient star explosions revealed in the deep sea

Earth Appears to Be Travelling Through The Debris of Ancient Supernovae
https://www.sciencealert.com/earth-might-be-moving-through-the-debris-of-ancient-supernovae

Earth Appears to Be Travelling Through The Debris of Ancient Supernovae

연구를 발표한 호주국립대학의 원자핵 물리학자 안톤 워르너 교수가 이끄는 연구팀은 중이온 가속기 시설(HIAF)의 초고감도 질량분석기를 이용하여 해저 부분에서 채취된 3만 3000년 전의 퇴적물을 조사했습니다.

그 결과, 철 동위원소이자 방사성 물질인 60Fe의 흔적을 발견했다고 워르너 교수는 발표했습니다.

반감기 260만 년의 60Fe는 완전히 붕괴할 때까지 1500만 년 정도 걸리는 데, 초신성 폭발 등의 핵융합 반응에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다.

지구의 나이가 약 46억 년이기 때문에 3만 3000년 전 해저 퇴적물에서 발견된 60Fe는 처음부터 지구상에 존재한 것이 아니라 외계에서 온 물질일 가능성이 높다고 워르너 교수는 주장합니다.

지난 수천 년 동안 지구를 포함한 태양계는 국부항성간운(LIC)라고 불리는 가스와 먼지운 속을 이동해 온 것으로 알려져 있습니다. 이 LIC의 기원은 분명하지 않지만, 60Fe가 LIC 유래라고 추정한다면, LIC는 초신성 폭발에 의해 발생한 것으로 생각됩니다.

워르너 교수에 따르면, 지금까지의 연구에서도 260만 년 전과 600만 년 전 해저 퇴적물에서 60Fe가 발견된 것으로 확인되었다고 합니다. 시대에 따라 60Fe의 양에 차이가 보여, 해저 퇴적물에서 발견된 60Fe는 우주에 균일하게 존재하는 물질이 아니라 태양계가 LIC를 통과했을 때 초신성의 잔해가 외계로부터 흩뿌려져 내린 것을 시사하고 있다고 말할 수 있습니다.

워르너 교수는 "최근의 논문에서는 먼지에 포함된 60Fe가 성간물질로 떠돌고 있을 가능성이 제시되어 있습니다. 그리고 성간의 60Fe는 더 오래된 초신성 폭발에서 유래하고 있어, 우리가 검출한 것은 태고의 초신성 폭발을 반영한 것입니다."라고 말하며, 다른 시대의 해저 퇴적물에 포함된 60Fe의 검출을 향후 연구 과제로 꼽았습니다.