В глубинах Тихого океана выявили аномалию редкого изотопа

Исследователи из Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф (Германия) совместно с Технологическим университетом Дрездена и Австралийским национальным университетом обнаружили неожиданное накопление редкого радиоактивного изотопа бериллия-10 (¹⁰Be) в образцах с морского дна Тихого океана. Эта аномалия, возникшая около 10 миллионов лет назад, может быть связана с изменениями океанских течений или астрофизическими событиями, такими как взрыв сверхновой. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.

¹⁰Be — изотоп, образующийся в атмосфере под действием космического излучения. Он оседает в осадках океанов и может служить своеобразным «геологическим маркером», позволяя ученым датировать древние процессы, происходившие на Земле миллионы лет назад. В природе бериллий в основном представлен стабильным изотопом ⁹Be (99% всех атомов бериллия). Изотоп ¹⁰Be составляет примерно ону миллионную долю от общего количества бериллия. Если представить, что весь бериллий на Земле — это огромный пирог, то доля ¹⁰Be будет эквивалентна одной крошке от этого пирога.

Команда использовала масс-спектрометрию с ускорителем — метод, который позволяет точно измерять концентрации редких изотопов. В ходе анализа они обнаружили, что около 10 млн лет назад уровень ¹⁰Be в океанских отложениях был почти вдвое выше ожидаемого.

«Мы наткнулись на ранее не обнаруженную аномалию», — говорит физик Доминик Колл, соавтор исследования.

Чтобы исключить вероятность ошибки, исследователи проверили дополнительные образцы, которые также подтвердили необычное увеличение концентрации ¹⁰Be.

Возможные объяснения

На схеме выше показано, как образуется и накапливается космогенный бериллий-10 (10Be) в железомарганцевых корках. Ученые обнаружили заметное изменение в количестве 10Be, которое произошло около 10 миллионов лет назад. Эта аномалия может стать важным временным маркером для изучения событий позднего миоцена.
Это геологическая эпоха, которая длилась примерно от 11,6 до 5,3 миллионов лет назад и характеризовалась значительными изменениями климата и появлением многих современных видов животных.

Ученые рассматривают две основные гипотезы:

1. Изменения океанских течений. Около 10–12 млн лет назад циркуляция воды вблизи Антарктиды резко изменилась. Это могло привести к неравномерному распределению ¹⁰Be и его повышенной концентрации в отдельных регионах, таких как Тихий океан.

2. Астрофизические причины. Возможно, Земля подверглась воздействию более интенсивного космического излучения. Это могло произойти из-за взрыва близлежащей сверхновой или временного ослабления защитного магнитного поля нашей планеты, вызванного столкновением с плотным межзвёздным облаком.

«Только новые измерения помогут понять, связано ли это с океанскими течениями или астрофизическими событиями», — отмечает Колл.

Если аналогичные аномалии обнаружат в разных частях планеты, гипотеза космического воздействия получит подтверждение. Если же ¹⁰Be накапливался неравномерно, это укажет на изменения в движении океанских вод.

Почему это важно?

Миллионы лет у ученых не было точных способов синхронизировать геологические данные. Теперь аномалия ¹⁰Be может стать ключевым инструментом для более точного определения возраста древних событий. Исследователи собираются изучить новые образцы, и их работа может помочь глубже понять, как менялся климат и геологические процессы на Земле.