Kosmoss mūs skar tik daudzos veidos. Seno asteroīdu sadursmju meteori un no komētām attīrītie putekļi katru dienu iekļūst mūsu atmosfērā, lielāko daļu no tā neredzot. Kosmiskie stari jonizē atomus mūsu augšējā gaisā, savukārt Saules vējš atrod viltīgus veidus, kā iebrukt planētas magnetosfērā un ar auroru iestatīt debesis tālu. Mēs pat nevaram pastaigāties ārā saulainā vasaras dienā, neuztraucoties par saules ultravioletās gaismas izdegšanu.
Tāpēc, iespējams, jūs nebrīnītos, ka Zemes vēstures gaitā mūsu planētu ir skāris arī viens no viskataklizmiskākajiem notikumiem, ko Visums var piedāvāt: supergānijas zvaigznes eksplozija II tipa supernova notikums. Pēc zvaigznes kodola sabrukšanas izejošais trieciena vilnis pūš zvaigzni gabalos, gan atbrīvojot, gan veidojot virkni elementu. Viens no tiem ir dzelzs-60. Lai gan lielākā daļa dzelzs Visumā ir dzelzs-56, stabils atoms, kas sastāv no 26 protoniem un 30 neitroniem, dzelzs-60 ir četri papildu neitroni, kas padara to par nestabilu radioaktīvo izotopu.
Ja supernova notiek pietiekami tuvu mūsu Saules sistēmai, ir iespējams, ka daži no izgrūdējiem var nokļūt līdz Zemei. Kā mēs varētu atklāt šos zvaigžņu slāņus? Viens veids būtu meklēt unikālu izotopu pēdas, kuras varēja radīt tikai eksplozija. Vācu zinātnieku komanda tieši to arī izdarīja. Iekšā papīrs kas publicēti šomēnes Nacionālās Zinātņu akadēmijas izdevumos, viņi ziņo par dzelzs-60 noteikšanu bioloģiski ražoti magnīta nanokristāli divās nogulumu dzīslās, kas urbti no Klusā okeāna.
Magnetīts ir dzelzs bagāts minerāls, kuru dabiski piesaista magnēts tieši tāpat, kā kompasa adata reaģē uz Zemes magnētisko lauku.Magnetotaktiskās baktērijas, baktēriju grupa, kas orientējas pa Zemes magnētiskā lauka līnijām, satur specializētas struktūras, ko sauc par magnetosomām, kurās tie glabā sīkus magnētiskos kristālus - galvenokārt kā magnetītu (vai greigītu, dzelzs sulfīdu) garās ķēdēs. Domājams, ka daba piemeklēja visas šīs nepatikšanas, lai radībām palīdzētu atrast ūdeni ar optimālu skābekļa koncentrāciju izdzīvošanai un pavairošanai. Pat pēc tam, kad viņi ir miruši, baktērijas turpina izlīdzināties kā mikroskopiskas kompasa adatas, kad tās novietojas okeāna dibenā.
Pēc baktēriju nomiršanas tās sabrūk un izšķīst, bet kristāli ir pietiekami izturīgi, lai tos saglabātu kā magnētisko fosiliju ķēdes, kas atgādina fāzēm vītnes uz ģimenes Ziemassvētku eglītes. Izmantojot a masas spektrometrs, kas ar slepkavas precizitāti nomāc vienu molekulu no citas, komanda atklāja “dzīvos” dzelzs-60 atomus baktēriju ražoto magneīta kristālu fosilizētajās ķēdēs. Dzīvā nozīme joprojām svaigs. Tā kā dzelzs-60 pussabrukšanas periods ir tikai 2,6 miljoni gadu, jebkurš pirmatnējais dzelzs-60, kas iesēja Zemi tās veidošanā, jau sen ir pazudis. Ja jūs tagad dodaties rakt apkārt un atradīsit dzelzi-60, jūs, visticamāk, skatīsit supernovu kā smēķēšanas pistoli.
Līdzautori Pīters Ludvigs un Šauns Bišops kopā ar komandu atklāja, ka supernovas materiāls ieradās uz Zemes apmēram pirms 2,7 miljoniem gadu netālu no Pleistocēna un pliocēna laikmeti un lija lietus visus 800 000 gadus, pirms beidzās aptuveni pirms 1,7 miljoniem gadu. Ja kādreiz lija stiprs lietus.
Maksimālā koncentrācija notika apmēram pirms 2,2 miljoniem gadu, tajā pašā laikā mūsu agrīnie cilvēku senči Homo habilis skaldīja instrumentus no akmens. Vai viņi bija liecinieki tam, ka nakts debesīs parādījās iespaidīgi spilgta “jaunā zvaigzne”? Pieņemot, ka supernovu neaizēnoja kosmiskie putekļi, redzējumam mūsu divpusējās attiecības bija jānoved līdz ceļgaliem.
Pastāv pat iespēja, ka kosmiskie stari notikums ietekmēja mūsu atmosfēru un klimatu un, iespējams, tajā laikā izraisīja nelielu nāvi. Āfrikas klimats izžuvis, un atkārtotie apledojuma cikli kļuva izplatīti, kad globālā temperatūra turpināja dzesēt no pliocēna līdz pleistocēnam.
Kosmiskie stari, kas ir ārkārtīgi ātri pārvietojoši, ar augstas enerģijas protoniem un atomu kodolenerģiju, atmosfērā sagrauj molekulas un pat 50 gaismas gadu laikā no Saules var nokļūt līdz virsmai tuvumā esošās supernovas eksplozijas laikā. Liela starojuma deva apdraudētu dzīvību, vienlaikus nodrošinot mutāciju pieaugumu, kas ir viens no radošajiem spēkiem, kas virza dzīves daudzveidību mūsu planētas vēsturē. Dzīve - vienmēr stāsts par labu ņemšanu ar sliktu.
Dzelzs-60 atklāšana vēl vairāk nostiprina mūsu savienojumu ar Visumu kopumā. Patiešām, baktērijas, kas raustās uz supernovas pelniem, pievieno burtisku vērienu vēlā Karla Sāgana slavenajiem vārdiem: “Kosmoss ir mūsos. Mēs esam veidoti no zvaigznēm. ” Liels vai mazs, mēs esam parādā savu dzīvību elementu sintēzei zvaigžņu vēderā.
