地球正下着亿年前的星尘细雨？4,800米深海胶囊揭开“千级新星”大爆炸之谜
宇宙中的重元素究竟是在何处诞生的？虽然科学家早已证实“核心塌缩超新星”是铁-60等元素的来源，但像是钸-244、锔-247这类更沉重的“r-过程”（快中子捕获过程）核种，其起源依然充满争议。
一个研究团队近日发表了突破性成果，他们利用极其精密的“单原子计数技术”，分析了一块1976年从太平洋4,830米深海采集到的“铁锰地壳”（Ferromanganesecrust）样本，这种深海地壳以每百万年仅几公厘的速度缓慢生长，完美记录了数百万年来从太空沉降到地球底部的星尘微粒，成为科学家研究地球周遭宇宙环境的天然“时空胶囊”。地球上的原生钸-244的总量应已衰变殆尽（截至目前为止已经历58个半衰期），因此地壳中只要发现它的踪迹，必然源自外太空。
研究团队人员DominikKoll举起深海的铁锰地壳样本。（Source：ANSTO）
过去天文学家曾根据深海钸-244的数量，推测大约在350万年前地球附近曾发生过一次r-过程爆炸。然而，研究团队采取了全新视角，他们不单看钸-244，而是同时搜寻另外两种关键同位素：半衰期仅260万年、作为传统超新星指纹的“铁-60”，以及半衰期为1,600万年、理应与钸同场诞生的“锔-247”。分析结果显示，地壳中铁-60的分布特征与钸-244完全没有相关性，这直接证实了钸-244并非来自制造铁-60的近代天体超新星爆发。更关键的是，团队在样本中完全没有观测到任何锔-247的讯号。由于锔的衰变速度远比半衰期8,100万年的钸-244快得多，锔-247的缺席成了一个决定性的时间标尺。
这代表这批重元素并非产自近期的事件，而是源于一场至少在9千万到1亿年前、甚至更久远（但不超过10亿年，否则连钸-244也会归零）发生于系外的古老罕见大爆炸。当初共同产生的锔早已灰飞烟灭，唯有部分的钸-244有幸存留至今。这项发现重新绘制了地球涉足的银河地图。研究人员指出，这批神秘的钸原子很可能源自一场古代宇宙的惊天灾变，其中最热门的候选者便是两颗中子星相撞引发的“千级新星”（Kilonova）。这场在亿年前释放巨量中子的剧烈碰撞，锻造出宇宙中最重、最珍贵的元素，并将其扩散至星际介质中。
如今，随著太阳系在银河系中航行，地球正穿过这片古老爆炸所残留的弥漫星际碎片云，使得这批远古星尘至今仍在微微细雨般降落到我们的世界。这项研究不仅让我们得以一窥银河系的爆炸历史，更抛出了一个迷人的新问题：这场亿年前的宇宙灾变，是否曾实质影响过当时地球上的生命演化？这将成为科学界下一步探索的焦点，该研究发表于《自然‧天文学》期刊。
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