Det ytre rommet berører oss på så mange måter. Meteorer fra eldgamle asteroide-kollisjoner og støv fra kometer smeller inn i atmosfæren vår hver dag, det meste usett. Kosmiske stråler ioniserer atomene i den øvre luften vår, mens solvinden finner listige måter å invadere den planetariske magnetosfæren og sette himmelen av med aurora. Vi kan ikke engang gå ute på en solrik sommerdag uten bekymring for at solens ultrafiolette lys brenner ut huden.
Så kanskje du ikke ville bli overrasket over at planeten vår i løpet av jordens historie også har blitt påvirket av en av de mest kataklysmiske hendelsene universet har å by på: eksplosjonen av en supergiant stjerne i en Type II supernova begivenhet. Etter sammenbruddet av stjernens kjerne blåser den utgående sjokkbølgen stjernen i stykker, både slipper og skaper en rekke elementer. En av disse er jern-60. Mens det meste av jernet i universet er jern-56, et stabilt atom som består av 26 protoner og 30 nøytroner, har jern-60 fire ytterligere nøytroner som gjør det til en ustabil radioaktiv isotop.
Hvis en supernova forekommer tilstrekkelig nær solsystemet vårt, er det mulig for noen av ejecta å komme seg helt til Jorden. Hvordan kan vi oppdage disse stjerneskårene? En måte ville være å se etter spor etter unike isotoper som bare kunne ha blitt produsert av eksplosjonen. Et team av tyske forskere gjorde nettopp det. I en papir publisert tidligere denne måneden i Proceedings of the National Academy of Sciences, rapporterer de påvisningen av iron-60 i biologisk produserte nanokrystaller av magnetitt i to sedimentkjerner boret fra Stillehavet.
Magnetitt er et jernrikt mineral naturlig tiltrukket av en magnet akkurat som en kompassnål reagerer på jordas magnetfelt.Magnetotaktiske bakterier, en gruppe bakterier som orienterer seg langs jordas magnetfeltlinjer, inneholder spesialiserte strukturer kalt magnetosomer, der de lagrer ørsmå magnetiske krystaller - først og fremst som magnetitt (eller greigitt, et jernsulfid) i lange kjeder. Det antas at naturen gikk til alle disse trøbbel for å hjelpe skapningene å finne vann med den optimale oksygenkonsentrasjonen for å overleve og reproduksjon. Selv etter at de er døde, fortsetter bakteriene å samkjøre som mikroskopiske kompassnåler når de legger seg til bunnen av havet.
Etter at bakteriene dør, forfaller de og løses bort, men krystallene er solide nok til å bli bevart som kjeder av magnetofossiler som ligner perlet kranser på familie juletreet. Bruker en massespektrometer, som driller et molekyl fra et annet med mordernøyaktighet, oppdaget teamet "levende" jern-60 atomer i de fossiliserte kjedene av magnetittkrystaller produsert av bakteriene. Lev mening fortsatt frisk. Siden halveringstiden til jern-60 bare er 2,6 millioner år, har ethvert primært jern-60 som frøet jorden i dens dannelse for lengst forsvunnet. Hvis du skal grave deg rundt nå og finne iron-60, vil du sannsynligvis se på en supernova som røykepistolen.
Medforfattere Peter Ludwig og Shawn Bishop, sammen med teamet, fant ut at supernova-materialet ankom jorden for rundt 2,7 millioner år siden nær grensen til Pleistocene og Pliocen epoker og regnet ned i hele 800 000 år før det ble slutt for rundt 1,7 millioner år siden. Hvis noen gang falt et hardt regn.
Toppkonsentrasjonen skjedde for rundt 2,2 millioner år siden, samtidig som våre tidlige menneskelige forfedre, Homo habilis, fliset verktøy fra stein. Var de vitne til utseendet til en spektakulær lys ”ny stjerne” på nattehimmelen? Forutsatt at supernovaen ikke ble tilslørt av kosmisk støv, må synet ha brakt våre bipedale forhold til knærne.
Det er til og med en mulighet for at en økning i kosmiske stråler fra hendelsen påvirket atmosfæren og klimaet vårt og muligens førte til en mindre død bort den gangen. Afrikas klima tørket ut og gjentatte iskretssykluser ble vanlig da globale temperaturer fortsatte sin avkjølende trend fra Pliocen til Pleistocen.
Kosmiske stråler, som er ekstremt raskt bevegelige protoner med høy energi og atomnukleiske stoffer, ripper opp molekyler i atmosfæren og kan til og med trenge ned til overflaten under en nærliggende supernovaeksplosjon, innen omtrent 50 lysår etter solen. Den høye dosen av stråling ville sette livet i fare, samtidig som det ville gi en økning i antall mutasjoner, en av de kreative kreftene som driver livets mangfold over planeten vår. Livet - alltid en historie om å ta det gode med det dårlige.
Oppdagelsen av iron-60 sementerer videre forbindelsen vår til universet for øvrig. Faktisk legger bakterier som knasker på supernovaaske en bokstavelig vri på avdøde Carl Sagans berømte ord: “Kosmos er i oss. Vi er laget av stjernemateriell. ” Store eller små skylder vi livene våre på syntesen av elementer i magen til stjerner.
