Det ydre rum berører os på så mange måder. Meteorer fra eldgamle asteroide-kollisioner og støv, der sprøjtes fra kometer, smadrer ind i vores atmosfære hver dag, det meste uset. Kosmiske stråler ioniserer atomerne i vores øverste luft, mens solvinden finder snedige måder at invadere den planetariske magnetosfære og sætte himlen af med aurora. Vi kan ikke engang gå udenfor på en solrig sommerdag uden bekymring for solens ultraviolette lys, der brænder ud hud.
Så måske ville du ikke blive overrasket over, at vores planet i løbet af Jordens historie også er blevet påvirket af en af de mest kataklysmiske begivenheder, som universet har at byde på: eksplosionen af en supergiant stjerne i en Type II supernova begivenhed. Efter sammenbruddet af stjernens kerne sprænger den udgående stødbølge stjernen i stykker, både frigiver og skaber en række elementer. En af dem er jern-60. Mens det meste af jernet i universet er jern-56, et stabilt atom, der består af 26 protoner og 30 neutroner, har jern-60 fire yderligere neutroner, der gør det til en ustabil radioaktiv isotop.
Hvis en supernova forekommer tilstrækkeligt tæt på vores solsystem, er det muligt for nogle af ejecta at komme vej helt til Jorden. Hvordan kan vi opdage disse stjerneskår? En måde ville være at se efter spor af unikke isotoper, der kun kunne være produceret ved eksplosionen. Et team af tyske forskere gjorde netop det. I en papir offentliggjort tidligere i denne måned i Proceedings of the National Academy of Sciences, rapporterer de påvisning af iron-60 i biologisk producerede nanokrystaller af magnetit i to sedimentkerner boret fra Stillehavet.
Magnetit er et jernrigt mineral, der naturligt tiltrækkes af en magnet, ligesom en kompasnål reagerer på Jordens magnetfelt.Magnetotaktiske bakterier, en gruppe af bakterier, der orienterer sig langs Jordens magnetfeltlinjer, indeholder specialiserede strukturer kaldet magnetosomer, hvor de opbevarer små magnetiske krystaller - primært som magnetit (eller greigit, et jernsulfid) i lange kæder. Man troede, at naturen gik til alle disse problemer for at hjælpe skabningerne med at finde vand med den optimale iltkoncentration til deres overlevelse og reproduktion. Selv efter de er døde, fortsætter bakterierne med at justere som mikroskopiske kompasnåle, når de sætter sig ned i bunden af havet.
Når bakterierne dør, forfalder de og opløses, men krystallerne er robuste nok til at blive bevaret som kæder af magnetofossiler, der minder om perlerede kranser på familiens juletræ. Brug af en massespektrometer, som driller et molekyle fra et andet med dræbernøjagtighed, detekterede holdet "levende" jern-60 atomer i de fossiliserede kæder af magnetitkrystaller produceret af bakterierne. Lev mening stadig frisk. Da halveringstiden for jern-60 kun er 2,6 millioner år, er ethvert oprindeligt jern-60, der såede jorden i dens dannelse, længe siden forsvundet. Hvis du nu graver rundt og finder jern-60, ser du sandsynligvis på en supernova som rygerpistolen.
Medforfattere Peter Ludwig og Shawn Bishop fandt sammen med teamet, at supernova-materialet ankom til Jorden for ca. 2,7 millioner år siden nær grænsen til Pleistocen og Pliocen epoker og regnede ned i alle 800.000 år, før de sluttede for omkring 1,7 millioner år siden. Hvis nogensinde faldt et hårdt regn.
Højeste koncentration fandt sted for omkring 2,2 millioner år siden, på samme tid som vores tidlige menneskelige forfædre, Homo habilis, flisede værktøjer fra sten. Var de vidne til udseendet af en spektakulær lys ”ny stjerne” på nattehimlen? Hvis vi antager, at supernovaen ikke blev skjult af kosmisk støv, må synet have bragt vores bipedale forhold til deres knæ.
Der er endda en mulighed for, at en stigning i kosmiske stråler fra begivenheden påvirkede vores atmosfære og klima og førte muligvis til en mindre afbrydelse på det tidspunkt. Afrikas klima tørret ud, og gentagne glaciationcykler blev almindelige, da globale temperaturer fortsatte deres afkølingstendens fra Pliocen til Pleistocen.
Kosmiske stråler, som er ekstremt hurtigt bevægende, høje energi-protoner og atomnukleiske, ripper molekyler op i atmosfæren og kan endda trænge ned til overfladen under en nærliggende supernovaeksplosion inden for ca. 50 lysår efter solen. Den høje dosis stråling ville bringe livet i fare, samtidig med at det giver en stigning i antallet af mutationer, en af de kreative kræfter, der driver livets mangfoldighed gennem vores planeters historie. Livet - altid en historie om at tage det gode med det dårlige.
Opdagelsen af jern-60 cementerer yderligere vores forbindelse til universet som helhed. Faktisk tilføjer bakterier, der gurer på supernovaaske, en bogstavelig vri til den afdøde Carl Sagans berømte ord: ”Kosmos er inden i os. Vi er lavet af stjernestoffer. ” Store eller små, vi skylder vores liv til syntese af elementer inden i magen til stjerner.
