超新星爆炸在地球留下痕跡？海底新證據揭開謎團
一組研究團隊在太平洋海底發現了異常高濃度的鈹-10，這些沉積物樣本可追溯至1000萬年前。這項發現引發了科學界的熱烈討論：究竟是海洋洋流的改變，還是來自超新星爆炸的宇宙輻射激增，導致了這一異常現象？這一發現可能成為科學家長期以來尋找的時間標記，幫助他們以前所未有的精確度同步地球的遠古歷史。
鈹-10是一種罕見的放射性同位素，當宇宙射線與地球大氣中的粒子碰撞時會形成。它為地球的地質歷史提供了重要線索。由德國德勒斯登赫姆霍茲研究中心（HZDR）與德勒斯登工業大學及澳洲國立大學（ANU）合作的研究團隊，在太平洋海底的沉積物樣本中發現了這一異常高濃度的鈹-10。這一意外發現可能與1000萬年前發生的海洋洋流變化或宇宙事件有關。如果得到證實，這一異常現象將成為全球性的時間標記，大幅提升數百萬年地質記錄的定年精度。研究結果已於2月10日發表在《自然通訊》期刊上。
放射性核素是一種會隨時間衰變成其他元素的原子核（同位素），常用於考古和地質樣本的定年，其中最廣為人知的方法便是放射性碳定年法。放射性碳定年法的原理是，生物在存活期間會不斷吸收放射性同位素碳-14（14C），一旦生物死亡，吸收便會停止，14C含量開始因放射性衰變而減少，其半衰期約為5700年。透過比較不穩定的14C與穩定的碳-12（12C）的比例，研究人員可以確定生物的死亡時間。這種方法可以相當準確地定年考古發現，例如骨骼或木材殘骸，但HZDR物理學家Dominik Koll博士解釋，放射性碳定年法僅適用於不超過5萬年的樣本。若要定年更古老的樣本，則需要使用其他同位素，例如宇宙成因的鈹-10（10Be）。
鈹-10是宇宙射線與大氣上層的氧和氮相互作用時產生的同位素，透過降水到達地球，並可能在海底累積。其半衰期為140萬年，衰變成硼，因此可用於定年超過1000萬年的地質樣本。Koll的研究團隊曾分析從太平洋數公里深處取得的獨特地質樣本，這些樣本主要由鐵和錳組成的鐵錳結殼，經過數百萬年緩慢而穩定地形成。團隊使用HZDR的高靈敏度加速器質譜法（AMS）分析樣本中的10Be含量，這種方法可以精確識別10Be，並將其與其他鈹同位素及相同質量的分子和同位素（如硼-10）區分開來。
當研究團隊評估資料時，他們驚訝地發現，在約1000萬年前的樣本中，10Be的含量幾乎是預期的兩倍。Koll表示：「我們偶然發現了一個先前未被察覺的異常現象。」為了排除汙染的可能性，專家們分析了來自太平洋的其他樣本，這些樣本也顯示出相同的異常。這種一致性讓團隊得出結論：這確實是一個真實的現象。
那麼，1000萬年前為何會出現如此顯著的濃度增加？Koll提出了兩種可能的解釋。第一種解釋與南極洲附近的海洋環流有關，據信1000至1200萬年前這一環流發生了劇烈變化。Koll解釋：「這可能導致10Be因洋流改變而在地球上不均勻分佈，從而在太平洋中特別集中。」第二種假設則與天體物理學有關，認為1000萬年前一顆近地超新星的餘波可能導致宇宙輻射暫時增強，或者地球可能因與密集的星際雲碰撞而暫時失去了其保護性太陽遮蔽——太陽圈，使其更容易受到宇宙輻射的影響。
Koll表示：「只有新的測量才能確定鈹異常是由海洋洋流變化還是天體物理原因引起的。因此，我們計劃未來分析更多樣本，並希望其他研究團隊也能這樣做。如果這一異常在全球範圍內都被發現，天體物理學假說將得到支援；反之，如果僅在特定區域檢測到，則海洋洋流改變的解釋將更為合理。」
這一異常現象可能對地質鈹定年極為有用。Koll解釋：「在比較不同檔案進行定年時，一個基本問題是必須在所有資料集中識別出共同的時間標記，以便它們能夠正確同步。對於跨越數百萬年的時期，這樣的宇宙成因時間標記尚未存在。然而，這一鈹異常有可能成為這樣的標記。」
