加利福尼亞州阿納海姆——宇宙中一些最猛烈爆炸的殘骸已經比你想像的更近了；事實上，您上次在海裡游泳時可能已經在裡面游泳了。
通過分析深海樣本，研究人員發現了一種獨特的放射性钚，它似乎是一種名為千新星的罕見宇宙爆炸的碎片，這種爆炸很可能在大約 1000 萬年前在地球附近爆炸。但證明這種爆炸的存在需要更多證據，研究人員認為他們知道在哪裡可以找到它：在地表。
自 20 世紀 90 年代以來，菲爾茲就對這種宇宙碎片進行了理論研究。但直到 2004 年，研究人員才開始從海洋樣本中篩選出超新星遺跡。他們發現了放射性鐵的痕跡，這種鐵在地球上並不自然存在，只能用地球近代歷史中附近的超新星來解釋。
在接下來的幾年裡，來自海洋和月球的大約十幾個樣本描繪了這段爆炸歷史的更詳細的圖景。菲爾茲和他的同事的完善理論指出了分別發生在 300 萬年前和 800 萬年前的兩起獨立的超新星事件。 “這是超新星是放射性工廠的直接觀測證據，”菲爾茲說。
宇宙雞尾酒
到了 2021 年，情況變得更加複雜，研究人員在這些相同的樣本中發現了一種更加罕見的物質：钚的放射性同位素。這一發現需要一個比誕生超新星的劇烈恆星死亡更不尋常的起源故事。
研究人員發現的钚變體被認為來自——當兩顆雙中子星在災難性碰撞中螺旋向彼此靠近時發生的噴發。千新星也是地球上一些最稀有元素（如金和鉑）的工廠，天文學家長期以來一直試圖解開此類爆炸的機制。
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現在，菲爾茲和他的同事懷疑，在這兩顆先前發現的超新星之前，曾發生過一次單獨的千新星事件，至少在 1000 萬年前爆發。這些不同的爆炸形成了一種放射性混合物，在樣品中嵌入了鐵和钚的混合特徵。
“我們有一個千新星，它可以製造钚——就像牠喜歡做的那樣——然後把它炸得到處都是，”菲爾茲說。 “然後，隨著超新星的攪動，所有物質都混合在一起，其中一些落到了地球上。”
但菲爾茲和他的團隊仍然希望進行更多測試來支持他們的理論。通過新的努力，如研究人員樂觀地認為，他們希望分析的月球樣本不會出現如此短缺的情況。
“現在，我們的月球土壤非常珍貴，因為它是我們所擁有的一切，”菲爾茲告訴《生活科學》。 “希望最終我們能夠例行前往月球，所以這沒什麼大不了的——對人們來說，採樣一公斤聽起來並不多。”
菲爾茲和他的同事希望通過更多的土壤來證實這顆千新星確實發生過，並查明它發生的時間和地點。由於其地質結構比較簡單，月球應該能夠提供更清晰的快照，說明宇宙碎片是如何降落在那裡的。
“在地球上，物體會沉入海底，你必須擔心洋流和大氣層，”菲爾茲告訴《生活科學》。 “但是月球很棒，因為當物體著陸時，它就會著陸。”
由於阿耳忒彌斯任務的下一階段至少要到明年才能啟動，菲爾茲和他的團隊距離正式請求獲得這種熱門商品還有很長的路要走。但與此同時，他們正在讓科學界相信這項研究是一項值得的投資。
“我們正在寫論文，向阿耳忒彌斯社區證明這是值得認真思考的事情，”菲爾茲說。 “無論如何，樣品都會回來。我們只是想從中受益。”
Jenna Ahart 出席 APS 全球物理峰會 通過科學寫作促進委員會和布林森基金會的獎學金
