Железо-60 считается крайне редким изотопом, который практически не образуется на Земле естественным путём. Его происхождение связывают с катастрофическими космическими процессами, в первую очередь со взрывами массивных звёзд. Во время подобных событий в межзвёздное пространство выбрасываются тяжёлые элементы, которые затем могут распространяться на огромные расстояния. Период полураспада железа-60 составляет около 2,6 миллиона лет, благодаря чему его следы способны сохраняться в природных архивах планеты на протяжении длительного времени.
Антарктический ледяной щит учёные рассматривают как уникальное хранилище информации о прошлом Земли и окружающего космического пространства. По словам исследователей, бурение ледяных кернов позволяет изучать историю, охватывающую десятки тысяч лет, включая периоды возрастом до 80 тысяч лет. Работа проводилась под руководством астрофизика Доминика Колля из исследовательского центра Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf в рамках Европейского проекта бурения ледяных кернов в Антарктиде EPICA.
Во время исследования специалисты анализировали образцы льда, полученные на большой глубине. Часть кернов расплавляли, после чего проводился подсчёт атомов железа-60 практически поштучно для определения концентрации изотопа. Первые признаки его присутствия были зафиксированы ещё в 2019 году, когда следы вещества обнаружили в свежевыпавшем антарктическом снеге. Тогда это стало неожиданным сигналом, указывающим на возможное более широкое распространение изотопа.
Последующий анализ древних слоёв льда показал, что в образцах возрастом примерно от 40 до 81 тысячи лет концентрация железа-60 превышает уровень, который можно объяснить только процессами земного происхождения. Учёные пришли к выводу, что наиболее вероятным источником вещества является межзвёздная среда.
Исследователи предполагают, что обнаруженные следы могут быть связаны с прохождением Солнечной системы через Локальное межзвёздное облако, где могли сохраниться остатки вещества после древних сверхновых. Изменение концентрации железа-60 в разных слоях льда указывает на неоднородную структуру этого облака и возможные изменения его состава на протяжении последних десятков тысяч лет.
Полученные результаты, по мнению авторов работы, подтверждают гипотезу о сверхновом происхождении найденного изотопа и демонстрируют, что антарктический лёд способен служить инструментом для изучения истории ближайшей межзвёздной среды. Исследование также даёт возможность по-новому оценить особенности космического окружения Солнечной системы и последствия древних звёздных катастроф.