10 JULI 1999 NRC

STERRENSTOF UIT EEN SUPERNOVA IN DE OCEAAN GEVONDEN

Duitse astrofysici en geologen hebben in sedimentlagen diep op de bodem van de Stille Oceaan interstellaire materie ontdekt, afkomstig van een supernova die maar een paar miljoen jaar geleden moet hebben plaatsgevonden (Physical Review Letters, 5 juli).

Bijna alle materie op aarde in het binnenste van sterren ontstaan: we bestaan allemaal uit sterrenstof. Om met zekerheid te kunnen vaststellen dat op aarde gedeponeerd materiaal van een supernova afkomstig is, moesten de wetenschappers op zoek naar een element dat niet of nauwelijks via andere processen kan worden gevormd. Uiteindelijk kwamen ze op Fe-60, een zeldzame ijzerisotoop. Die heeft bovendien een halfwaardetijd van zo'n anderhalf miljoen jaar, hetgeen lang genoeg is om het transport van de ontploffende ster naar de aarde te `overleven'.

In totaal werden vier monsters onderzocht, afkomstig van verschillende dieptes en dus met verschillende leeftijden, variërend van iets meer dan één miljoen tot zo'n tien miljoen jaar oud. Met behulp van een uiterst gevoelige massaspectrometer werd in elk daarvan de concentratie Fe-60 bepaald, en ook die van een even zeldzame mangaanisotoop, Mn-53. Uit de verhouding van deze twee isotopen kan met vrij grote zekerheid worden vastgesteld of het Fe-60 inderdaad tijdens een supernova werd gevormd. In principe kan het namelijk ook ontstaan onder invloed van kosmische straling, hetzij direct op aarde, hetzij op interstellair stof dat vervolgens de aarde bereikt. Uit de metingen blijkt echter dat zo'n vijf miljoen jaar geleden een dusdanig grote stroom Fe-60 op aarde terecht is gekomen, dat er nauwelijks twijfel mogelijk is.

In absolute aantallen betreft het echter uiterst kleine hoeveelheden: per vierkante centimeter aardoppervlak landden er maar een paar miljard Fe-60 atomen. Omdat vrij nauwkeurig bekend is hoeveel Fe-60 er tijdens een supernova van een bepaalde grootte wordt gevormd, was het mogelijk een schatting te maken van de afstand waarop de ontploffing moet hebben plaatsgevonden: zo'n honderd miljoen lichtjaar. Als dat ook maar iets dichterbij was geweest, dan zou dat een merkbare invloed op ons klimaat hebben gehad.

Om de resultaten te kunnen verifiëren zouden ook elders op aarde metingen moeten worden gedaan in gesteentelagen van dezelfde ouderdom. Alleen dan kan worden vastgesteld of het Fe-60 laagje net zo'n boodschapper is van buitenaardse activiteit als het laagje iridium dat overal op aarde de scheiding markeert tussen het Krijt en het Tertiair en zo het bewijs vormt van de inslag van de meteoriet die het einde betekende van de dinosauriërs.

(Rob van den Berg)