A Csendes-óceán mélyén rejtélyes jelenségre bukkantak a tudósok, amely alapjaiban változtathatja meg a Föld múltjának időbeli meghatározását. Egy nemzetközi kutatócsoport váratlanul magas koncentrációjú berillium-10 izotópot fedezett fel a Csendes-óceán fenekéről származó kőzetmintákban. Ez az anomália, amely mintegy 10 millió évvel ezelőttre datálódik, potenciálisan globális időjelzőként szolgálhat, segítve a geológusokat a Föld történetének pontosabb feltérképezésében. De mi is ez a rejtélyes berillium-10, és hogyan kerülhetett váratlanul nagy mennyiségben az óceán mélyére? És ami a legfontosabb, mit jelent ez a felfedezés a tudomány számára?
A berillium-10 rejtélye
A berillium-10 (¹⁰Be) egy radioaktív izotóp, amely a kozmikus sugárzás és a légkörben található oxigén- és nitrogénatomok kölcsönhatásakor keletkezik a Föld felső légkörében. A kozmikus sugárzás nagy energiájú részecskékből áll, amelyek a világűrből érkeznek, például szupernóvákból és más galaxisokból. Amikor ezek a részecskék a Föld légkörébe érnek, ütköznek a légköri atomokkal, és nukleáris reakciókat indítanak el, amelyek során ¹⁰Be izotópok keletkeznek.
Az így létrejött ¹⁰Be izotópok a légkörből a Föld felszínére hullanak csapadék formájában, majd beépülhetnek a talajba, a folyókba és az óceánokba. A ¹⁰Be radioaktív bomláson megy keresztül, bór-10-re (¹⁰B) bomlik, felezési ideje 1,39 millió év. Ez azt jelenti, hogy 1,39 millió év alatt a kezdeti ¹⁰Be mennyiség fele bomlik el. Ez a viszonylag hosszú felezési idő teszi a ¹⁰Be-t ideális izotóppá a geológiai korok meghatározásához, különösen a több millió éves időskálán.
A geológusok a ¹⁰Be-t kozmogenikus izotópként használják a kőzetek és üledékek korának meghatározására. Mivel a ¹⁰Be folyamatosan képződik a légkörben, és ismert sebességgel bomlik, a kőzetekben és üledékekben található ¹⁰Be mennyiségének mérésével meg lehet határozni, mennyi ideje vannak kitéve a kozmikus sugárzásnak. Minél régebbi a minta, annál kevesebb ¹⁰Be-t tartalmaz, mivel az idővel elbomlik.
Váratlan felfedezés a Csendes-óceán mélyén
A mostani felfedezés során a kutatók a Csendes-óceán mélyéről, mintegy 5000 méteres mélységből származó ferromangán kérgeket vizsgáltak. A ferromangán kérgek lassan növő, fémes tenger alatti kőzetek, amelyek az óceán vizében oldott ásványokból képződnek. Növekedési sebességük rendkívül lassú, mindössze néhány milliméter millió évenként, ezért ideális archívumok a hosszú időskálán zajló geológiai folyamatok rögzítésére. A ferromangán kérgek rétegesen növekednek, mint a fák évgyűrűi, és rétegeikben megőrzik a környezetük kémiai összetételét az idők során.
A kutatók a ferromangán kérgek korát radiometrikus kormeghatározással, a ¹⁰Be izotóp segítségével határozták meg. Az eredmények azt mutatták, hogy a vizsgált kéreg 3,5 centimétert nőtt az elmúlt 10 millió évben, és több mint 20 millió éves múltra tekint vissza. Azonban a kutatók váratlan anomáliára bukkantak a ¹⁰Be koncentrációjában. A várakozásoknak megfelelően, az időben visszatekintve a ¹⁰Be koncentrációja csökkent a természetes bomlási mintázatnak megfelelően – egészen mintegy 10 millió évvel ezelőttig. Ekkor azonban a várt csökkenés leállt, majd mintegy 12 millió évvel ezelőtt újra a normális mintázatot követte.
Ez a váratlan anomália komoly fejtörést okozott a kutatóknak. A radioaktív bomlás szigorú törvényeket követ, ezért valaminek extra ¹⁰Be-t kellett juttatnia a kéregbe abban az időben. A tudományos szkepticizmus jegyében a kutatók többször megismételték a kémiai előkészítést és a méréseket, de az anomália továbbra is fennállt. Ráadásul a Csendes-óceán csaknem 3000 kilométerre lévő helyszíneiről származó különböző kérgek elemzése is ugyanazt az eredményt mutatta: egy ¹⁰Be anomáliát mintegy 10 millió évvel ezelőtt.
Lehetséges magyarázatok: Óceáni áramlatok vagy kozmikus esemény?
Mi okozhatta ezt a rejtélyes ¹⁰Be anomáliát a Csendes-óceánban? A kutatók két fő hipotézist vetettek fel: az egyik az óceáni áramlatok változásával, a másik pedig egy kozmikus eseménnyel magyarázza a jelenséget.
Az egyik lehetséges magyarázat az óceáni áramlatok nagyszabású átrendeződése mintegy 10-12 millió évvel ezelőtt. Ebben az időszakban jelentős változások történtek az antarktiszi óceáni cirkulációban, ami befolyásolhatta a ¹⁰Be eloszlását a Földön. Ha az óceáni áramlatok voltak a felelősek az anomáliáért, akkor a ¹⁰Be eloszlása egyenetlen lehetett a Földön, és egyes mintákban akár hiányozhat is a ¹⁰Be többlet. Ebben az esetben a Csendes-óceánban felhalmozódott ¹⁰Be többlet lokális jelenség lenne, amelyet az óceáni áramlatok specifikus mintázata okozott.
A másik hipotézis asztrofizikai jellegű, és egy közeli szupernóva-robbanást feltételez mintegy 10 millió évvel ezelőtt. Egy közeli szupernóva-robbanás megnövelhette volna a kozmikus sugárzás intenzitását a Földön, ami átmenetileg megnövelhette volna a ¹⁰Be termelődését a légkörben. Ha a szupernóva-hipotézis helyes, akkor a ¹⁰Be anomáliának globális jelenségnek kell lennie, és a Föld minden óceánjában és üledékében kimutathatónak kell lennie. Ebben az esetben a ¹⁰Be anomália egy globális időjelzőként szolgálhatna, amely a Föld teljes geológiai múltjára érvényes.
Globális időjelző a geológiai feljegyzésekhez
Az anomália felfedezése rendkívül értékes a geológiai kormeghatározás szempontjából. A különböző geológiai archívumok, például tengeri üledékek, jégmagok és barlangkitöltések összehasonlításakor alapvető probléma merül fel: közös időjelzőket kell azonosítani minden adathalmazban, hogy azokat megfelelően szinkronizálni lehessen egymással. A rövid időskálán, néhány ezer évre visszatekintve, már léteznek ilyen globális időjelzők, például a Miyake-események (hirtelen kozmikus sugárzásintenzitás-növekedések) vagy a Laschamp-exkurzió (a Föld mágneses terének rövid ideig tartó meggyengülése és pólusváltása). Azonban a millió éves időskálán eddig hiányoztak az ilyen kozmogenikus időjelzők.
A Csendes-óceánban felfedezett ¹⁰Be anomália potenciálisan betöltheti ezt az űrt, és globális időjelzőként szolgálhat a millió éves időskálán. Ha a jövőbeli kutatások megerősítik, hogy az anomália valóban globális jelenség, akkor ez jelentősen javíthatja a geológiai feljegyzések dátumozásának pontosságát, és segíthet a tudósoknak jobban megérteni a Föld múltját és a geológiai folyamatok időbeli lefolyását.
További kutatások szükségesek
A ¹⁰Be anomália okának és globális jellegének tisztázásához további kutatásokra van szükség. A kutatók a jövőben további mintákat terveznek elemezni a Csendes-óceánból és más óceánokból is. Ha hasonló anomáliákat találnak más óceánokban is, az alátámasztaná az asztrofizikai hipotézist, és megerősítené, hogy az anomália globális jelenség. Ha viszont az anomália csak a Csendes-óceánra korlátozódik, akkor az óceáni áramlatok változásával kapcsolatos magyarázat tűnne valószínűbbnek.
Emellett a kutatók más geológiai archívumokban, például jégmagokban és barlangkitöltésekben is keresni fogják a ¹⁰Be anomália nyomait. Ha az anomália ezekben az archívumokban is kimutatható, az tovább erősítené a globális időjelző hipotézist.
A felfedezés nyomán a tudósok remélik, hogy más kutatócsoportok is bekapcsolódnak a ¹⁰Be anomália kutatásába, és további minták elemzésével és új mérési módszerek kidolgozásával hozzájárulnak a rejtély megoldásához. A ¹⁰Be anomália rejtélyének megfejtése nemcsak a Föld múltjának pontosabb megismeréséhez vezethet, hanem új utakat nyithat meg a geológiai kormeghatározás és a kozmikus események Földre gyakorolt hatásának kutatásában is.
A Csendes-óceán mélyén felfedezett váratlan ¹⁰Be anomália izgalmas új fejezetet nyit a geológiai kutatásokban. Az anomália okának és globális jellegének tisztázása további kutatásokat igényel, de már most nyilvánvaló, hogy ez a felfedezés jelentős potenciállal bír a Föld múltjának megértéséhez és a geológiai kormeghatározás pontosságának javításához. Ha a ¹⁰Be anomália valóban globális időjelzőként szolgálhat, az forradalmasíthatja a geológiát, és segíthet a tudósoknak szinkronizálni a Föld különböző geológiai archívumait, és pontosabb képet kapni a bolygónk hosszú és változatos történetéről.
Források:
- An unexpected anomaly was found in the Pacific Ocean – and it could be a global time marker | World News
- Did a Supernova Leave Its Mark on Earth? New Evidence from the Ocean Floor Suggests So – SciTechDaily
- Scientists Detect Huge Radioactive „Anomaly” Under Pacific Ocean – Futurism
- Newly discovered rare radioactive elements time marker for marine archives – Xinhua
- Deep-sea anomaly could unlock secrets of Earth’s past – Cosmos Magazine
