2月10日,亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心(HZDR)的研究小组与德累斯顿工业大学和澳大利亚国立大学合作,在太平洋海底样本中发现了稀有放射性同位素铍-10(10Be)的意外积累。这一发现有可能为全球地质档案提供一个新的时间标记,对于确定数百万年的地质年代具有重要意义。相关研究成果已发表在《自然通讯》杂志上。
宇宙成因10 Be 在铁锰结壳中的生成和沉积示意图。发现大约 1000 万年前 10Be 浓度存在明显异常。这一异常现象很有可能成为晚中新世的时间标记。图片:HZDR / blrck.de
铍-10是一种由大气中的宇宙辐射产生的放射性同位素,其半衰期为140万年,可用于测定1000多万年前的地质年代。研究小组在太平洋深处回收的地质样本中,发现10Be的含量几乎是预期的两倍。这一异常现象可能由一千万年前的洋流变化或天体物理事件引起。
为了排除污染的可能性,专家们分析了来自太平洋的更多样本,同样观察到了这种异常现象。因此,研究小组认为这是一种真实存在的现象,并对此进行了深入探讨。
HZDR物理学家多米尼克·科尔(Dominik Koll)博士表示,有两种可能的解释:一是南极洲附近的海洋环流在1000万至1200万年前发生了剧烈变化,导致10Be在全球范围内分布不均匀,从而在太平洋中形成高浓度;二是天体物理学原因,如地球附近的恒星爆炸或地球与稠密的星际云相撞,导致宇宙辐射暂时变得更加强烈,从而使10Be的生成量增加。
为了验证这两种假设,研究小组计划在未来分析更多样本,并希望其他研究小组也能加入这一研究。如果这种异常在全球各地都存在,将支持天体物理学假设;如果它只发生在某些地区,那么洋流变化的解释就更合理。
无论如何,这种铍-10的异常积累可能对地质铍测年具有重大意义。在比较不同的地质档案时,年代问题一直是一个难题。而这种铍异常有可能成为一个可以在所有数据集中找到的时间标记,用于同步不同的地质档案。