Анализируя образцы из морских глубин, исследователи обнаружили уникальную разновидность радиоактивного плутония, который, судя по всему, является обломками редкого вида космических взрывов, называемых килоновыми, которые, вероятно, произошли вблизи Земли около 10 миллионов лет назад. Но для доказательства существования этого взрыва потребуется больше доказательств, и исследователи думают, что знают, где их найти: на поверхности Луны.

«Мы живем на кладбище сверхновых», — сказал Брайан Филдс, астроном из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн, выступая 17 марта на Глобальном физическом саммите Американского физического общества 2025 года. «[Сверхновые создают] крошечные частицы камней, которые могут буквально пролиться на Землю. Они будут скапливаться в глубинах океана, а также повиснут на Луне».

Филдс строил теории об этом космическом мусоре с 1990-х годов. Но только в 2004 году исследователи начали отсеивать остатки сверхновых из океанических образцов. Они обнаружили следы радиоактивной версии железа, которая не встречается на Земле в естественном виде и может быть объяснена только близкой сверхновой звездой в недавней истории Земли.

В последующие годы еще около дюжины образцов из океана и с Луны составили более подробную картину этой взрывной истории. Уточненные теории Филдса и его коллег указывали на две отдельные сверхновые, произошедшие 3 миллиона и 8 миллионов лет назад. «Это прямое наблюдательное доказательство того, что сверхновые являются фабриками радиоактивности», — говорит Филдс.

Космический коктейль

Сюжет закрутился в 2021 году, когда исследователи обнаружили в тех же образцах еще более редкое вещество: радиоактивный изотоп плутония. Эта находка потребовала еще более необычной истории происхождения, чем бурная гибель звезд, порождающая сверхновые.

Считается, что найденный исследователями вариант плутония происходит из килонов — извержений, возникающих при катаклизмическом столкновении двух бинарных нейтронных звезд по спирали друг с другом. Килоновы также являются фабриками по производству некоторых редчайших элементов нашей планеты, таких как золото и платина, и астрономы давно пытаются разгадать механику этого типа взрывов.

Теперь Филдс и его коллеги подозревают, что двум ранее идентифицированным сверхновым предшествовало отдельное килонное событие, произошедшее по меньшей мере 10 миллионов лет назад. Эти разные взрывы образовали своеобразный радиоактивный коктейль, в результате чего в образцы попала гибридная сигнатура железа и плутония.

«У нас была килоновая, которая произвела плутоний — как она это любит делать — и разнесла его по всему свету», — говорит Филдс. «Затем, в результате перемешивания материала сверхновой, все перемешалось, и часть этого материала упала на Землю».

Но Филдс и его команда все еще хотят провести больше тестов, чтобы подкрепить свою теорию. С возобновлением миссии Artemis по возвращению людей на Луну исследователи с оптимизмом смотрят на то, что лунные образцы, которые они надеются проанализировать, не будут в таком дефиците.

«Сейчас наш лунный грунт так ценен, потому что это все, что у нас есть», — сказал Филдс в интервью Live Science. «Мы надеемся, что со временем мы будем совершать регулярные поездки на Луну, и тогда это не будет большой проблемой — взять килограмм грунта не покажется людям чем-то большим».

Взяв больше грунта, Филдс и его коллеги надеются убедиться, что килоновая действительно произошла, а также точно определить, когда и где она произошла. Благодаря своей более простой геологии Луна должна дать более четкое представление о том, как именно космические обломки попали туда.

«На Земле все опускается на дно океана, и вам приходится беспокоиться о течениях и атмосфере», — рассказал Филдс в интервью Live Science. «Но Луна — это потрясающе, потому что когда вещи приземляются, они просто приземляются».

Поскольку следующий этап миссии Artemis не будет запущен по крайней мере до следующего года, Филдс и его команда все еще далеки от того, чтобы официально запросить доступ к этому горячему товару. А пока они убеждают научное сообщество в том, что исследование стоит того, чтобы в него вложиться.

«Мы пишем статьи, чтобы доказать сообществу Артемиды, что об этом стоит серьезно задуматься», — говорит Филдс. «Образцы все равно вернутся. Мы просто хотим воспользоваться этим».

Дженна Ахарт приняла участие в Глобальном физическом саммите APS , получив стипендию от Совета по развитию научной литературы и Фонда Бринсона.

Пока ученые ждут возвращения новых лунных образцов, они продолжают анализировать существующие данные и разрабатывать более точные модели космических взрывов. Одним из ключевых направлений является изучение соотношения различных изотопов, которые могли образоваться в результате килоновых и сверхновых. Эти соотношения могут служить уникальными «отпечатками пальцев», позволяющими отличить один тип взрыва от другого и определить их вклад в радиоактивный «коктейль», обнаруженный в океанических отложениях.

Кроме того, исследователи стремятся улучшить методы датировки космических обломков. Точное определение времени взрывов позволит сопоставить их с другими геологическими и биологическими событиями, произошедшими на Земле в тот же период. Это может пролить свет на потенциальное влияние космических взрывов на эволюцию жизни и климат нашей планеты.

Перспектива изучения лунных образцов вселяет в ученых большой оптимизм. Луна, как древний и неактивный геологический объект, сохранила в своей поверхности бесценную информацию о космических событиях, которые происходили вблизи Земли на протяжении миллионов лет. Анализ этих образцов может не только подтвердить гипотезу о килоновой, произошедшей в прошлом, но и открыть новые горизонты в понимании Вселенной и ее влияния на нашу планету.

В конечном счете, исследование космических обломков на Земле и Луне представляет собой увлекательное путешествие в прошлое, которое позволяет нам заглянуть в самые мощные и загадочные события во Вселенной. Это также подчеркивает нашу взаимосвязь с космосом и напоминает о том, что мы живем в динамичной и постоянно меняющейся среде, где взрывы звезд и столкновения нейтронных звезд могут оказывать влияние на нашу планету и жизнь на ней.