超新星考古

王言衡　楊　兵

不久前的一項(xiàng)科學(xué)研究表明，在距今大約280萬(wàn)年前，在宇宙中一顆超新星發(fā)生爆炸并將其恒星殘骸拋向地球，這一事件很可能直接影響了我們?nèi)祟愓w進(jìn)化的發(fā)展進(jìn)程，科學(xué)家認(rèn)為，當(dāng)時(shí)的爆炸離子對(duì)地球大氣層產(chǎn)生了長(zhǎng)時(shí)間的轟擊過(guò)程，使得地球上的氣候發(fā)生顯著變化，這迫使早期的人類祖先不得不為適應(yīng)氣候的變化、尋找更充裕的食物來(lái)源四處遷徙，進(jìn)而逐步改變了人類的進(jìn)化過(guò)程。

同位素“鐵-60”和“超新星考古學(xué)”

280萬(wàn)年前發(fā)生的事，今天的科學(xué)家又如何而知呢?得出這一發(fā)現(xiàn)的德國(guó)慕尼黑科技大學(xué)研究人員解釋稱，得出這一論斷并非憑空異想，其證據(jù)就在于地球上大量存在的一種特殊放射性同位素——鐵-60。因?yàn)樵谝话闱闆r下，地球上應(yīng)該很難會(huì)有這種放射性物質(zhì)，只有在恒星的發(fā)展過(guò)程中才有可能產(chǎn)生。研究人員通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)，在地球土壤的一個(gè)特定地質(zhì)層中含有大量超新星的殘余物質(zhì)，其地質(zhì)年代在大約280萬(wàn)年前。

科學(xué)家稱在爆炸后產(chǎn)生的恒星殘骸中，產(chǎn)生了許多新的物質(zhì)元素，這其中就包括地球上極為罕見(jiàn)的放射性同位素鐵-60。

星際塵埃和星云氣體吸附了這些新的物質(zhì)元素，進(jìn)入宇宙的各個(gè)角落，其中一部分順勢(shì)進(jìn)入到了已有人類生存的太陽(yáng)系?？茖W(xué)家們?cè)缭?年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了鐵-60在地球上存在的證據(jù)，而此次則更準(zhǔn)確地在特定地質(zhì)年代的土層中再次發(fā)現(xiàn)鐵-60元素。這一最新研究發(fā)現(xiàn)將開(kāi)創(chuàng)一門(mén)全新的考古研究分支——超新星考古學(xué)。

恒星爆炸、氣候變遷與人類進(jìn)化

據(jù)天文學(xué)家估計(jì)，在銀河系內(nèi)每隔100年左右的時(shí)間就會(huì)有1到3顆超新星在它們最后的大爆炸中消失。而在我們太陽(yáng)系的周邊地區(qū)要發(fā)生超新星爆炸的平均時(shí)間，則大約在10萬(wàn)～100萬(wàn)年之間。研究人員推測(cè)認(rèn)為，當(dāng)年在與地球距離約30到300光年遠(yuǎn)的地方，這顆超新星發(fā)生了爆炸。雖然這顆恒星的質(zhì)量有多大目前還無(wú)法確定，但是可以肯定的是，它的爆炸和地球離得足夠遠(yuǎn)，否則人類就很難發(fā)展進(jìn)化到今天的地步。

盡管天文學(xué)家目前還不能夠準(zhǔn)確描述這顆超新星爆炸時(shí)的具體情形，但是來(lái)自維也納大學(xué)的科學(xué)家經(jīng)過(guò)模擬計(jì)算認(rèn)為，當(dāng)時(shí)這顆超新星發(fā)生爆炸后，引起了宇宙射線大幅度增加。巧合的是，在地質(zhì)學(xué)的記錄中正好可以得到這一時(shí)期全球溫度下降的記載，這正好在一定程度上給上述論斷提出了可參考的證據(jù)。人類進(jìn)化學(xué)家由此認(rèn)為，在這一特定時(shí)期內(nèi)地球上氣候的改變，一定程度上促使早期人類祖先必須積極作出適應(yīng)，該時(shí)期的人類祖先在進(jìn)化過(guò)程中出現(xiàn)了顯著的變化，與之相應(yīng)的便是人口大規(guī)模遷徙，紛紛從干旱的非洲地區(qū)陸續(xù)遷移到更適合居住的濕潤(rùn)區(qū)生存發(fā)展。今天人類遍布全球各地，在其漫漫進(jìn)化發(fā)展的進(jìn)程中，很大程度上完全是適應(yīng)地球自然環(huán)境變遷的結(jié)果。

追蹤太陽(yáng)系的形成

超新星考古學(xué)不僅可以反映人類進(jìn)化、變遷的歷史，還能揭開(kāi)太陽(yáng)系形成的秘密。

太陽(yáng)系的形成，科學(xué)家至今都不知道其中的原委，但是對(duì)超新星的一塊隕石進(jìn)行考古研究后，他們已經(jīng)找到了一些初步答案?？茖W(xué)家研究1983年在陜西寧強(qiáng)發(fā)現(xiàn)的一塊古老的隕石時(shí)，測(cè)到了一種在太陽(yáng)系中不可能存在的滅絕核素——氯-36的衰變產(chǎn)物。科學(xué)家認(rèn)為這極可能是在超新星中形成的——隨著超新星的爆發(fā)噴射，而闖入了正在形成的太陽(yáng)系。

氯-36的衰變周期可以作為“計(jì)時(shí)器”來(lái)測(cè)量太陽(yáng)系早期物質(zhì)的變化情況，使我們更進(jìn)一步了解太陽(yáng)系早期的歷史?？茖W(xué)家運(yùn)用氯-36這個(gè)“計(jì)時(shí)器”測(cè)量得出：在太陽(yáng)系冷卻到很低的溫度后，與生命起源有關(guān)的有機(jī)物才開(kāi)始出現(xiàn)。

目前，科學(xué)家建立的超新星考古學(xué)雖然還處在雛形階段，卻已經(jīng)揭開(kāi)了很多秘密，隨著更多超新星殘骸的發(fā)現(xiàn)和考古手段的更新，這門(mén)新興的學(xué)科必將會(huì)在未來(lái)扮演越來(lái)越重要的角色。

[責(zé)任編輯]蒲暉