Vor mehr als 100 Millionen Jahren kam es in der N\u00e4he unseres Sonnensystems zu einem sehr seltenen und dramatischen Ereignis, einem sogenannten r-Prozess. Die Spuren davon hat ein deutsch-australisches Team auf dem Grund des Zentralpazifiks gefunden.<\/p>\n
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Das Team des Helmholtz-Zentrum Dresden – Rossendorf (HZDR) und der Universit\u00e4ten von Canberra und Sydney hat Eisen-Mangan-Krusten untersucht, mineralische Ablagerungen aus der Tiefsee. Darin fanden sie neben Spuren der radioaktiven Isotope Eisen-60 und Curium-247 auch das sehr seltene und langlebige Plutonium-244.<\/p>\n
Letzteres entsteht in einem r-Prozess<\/a>, eine Abk\u00fcrzung f\u00fcr Rapid Neutron-Capture Process. Das ist ein Neutroneneinfangprozess, der bei hohen Neutronen-Dichten und Temperaturen abl\u00e4uft und bei dem ein Atomkern in sehr kurzer Zeit extrem viele Neutronen einf\u00e4ngt. \u201eUnsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Plutonium aus sehr seltenen kosmischen Explosionen stammt, wie sie etwa beim Verschmelzen zweier Neutronensterne oder sehr energiereichen Supernovae auftreten w\u00fcrden\u201c, sagt Anton Wallner<\/a>, Leiter der Abteilung Beschleuniger-Massenspektrometrie und Isotopenforschung am HZDR.<\/p>\n Danach habe sich das im interstellaren Medium verteilt und sei \u00fcber Millionen Jahre hinweg kontinuierlich auf die Erde herabgeregnet, sagte Wallner weiter. Daraus schloss das Team, dass das Isotop bei einem Prozess entstand, der vergleichsweise lang her ist, denn nur so hatte das Isotop gen\u00fcgend Zeit gehabt, sich wie ein gleichm\u00e4\u00dfiger Schleier im interstellaren Medium zu verteilen. Aus der Halbwertszeit von Plutonium-244, die bei 80 Millionen Jahren liegt, ermittelten die Forscher, dass das r-Prozess-Ereignis \u2013 das letzte in unserer kosmischen Nachbarschaft -\u2013 vor mehr als 100 Millionen Jahren stattfand.<\/p>\n Zwei erdnahe Supernovae<\/p>\n Das Eisen-60, das die Forscher ebenfalls in der Kruste nachwiesen, stammt hingegen von deutlich j\u00fcngeren Ereignissen: Das Isotop war in zwei Zonen konzentriert, anders als das gleichm\u00e4\u00dfig verteilte Plutonium. Der Eisen 60-Verlauf zeige zwei eindeutige Signaturen erdnaher Supernova-Explosionen, teilte das Team mit. Diese m\u00fcssen aber j\u00fcngeren Datums sein, da die Halbwertszeit von Eisen-60 nur 2,62 Millionen Jahre betr\u00e4gt.<\/p>\n Eisen-Mangan-Krusten sind Ablagerungen der Metalle aus dem Meerwasser. Sie wachsen millimeterweise \u00fcber Millionen Jahre. Dabei nehmen sie auch Stoffe aus ihrer Umgebung auf und lagern sie ein, darunter auch Isotope aus dem Weltall.<\/p>\n Deren Konzentration ist dabei \u00e4u\u00dferst gering: ein Plutonium-Atom zwischen rund zehn Trilliarden anderer Atome. Erst seit kurzem steht die Technik zur Verf\u00fcgung, um solche geringen Mengen zu detektieren. \u201eWir brauchen nur 100 Plutonium-Atome in der Endprobe, um eines davon im Detektor einzufangen. Diese Sensitivit\u00e4t ist weltweit einzigartig\u201c, sagt Michael Hotchkis, leitender Wissenschaftler am VEGA. Das Instrument der Australian Nuclear Science and Technology Organisation in Sydney ist die derzeit einzige Maschine, die empfindlich genug ist, derartige kosmische Spuren nachzuweisen.<\/p>\n Weiterlesen nach der Anzeige<\/p>\n Die Verschmelzung von Neutronensternen ist sehr selten. Zwei Ereignisse dieser Art wurden in den vergangenen letzten Jahren anhand von Gravitationswellen erfasst. Sie fanden aber beide in anderen Galaxien statt.<\/p>\n