Buitenaards plutonium gevonden op oceaanbodem

Een supernova. Foto: Nasa/Nustar / Zuma Press/Isopix

Wetenschappers hebben op de bodem van de Stille Oceaan sporen gevonden van radioactief ijzer en plutonium die waarschijnlijk miljoenen jaren geleden door een botsing tussen nabije sterren op onze planeet zijn neergestort. 

De buitenaardse brokstukken zijn in de afgelopen 10 miljoen jaar op aarde terechtgekomen, zo schrijven de auteurs van de studie in het wetenschappelijke tijdschrift Science. De sporen van zeldzame isotopen van plutonium en ijzer bevonden zich in lagen van een rots die door een Japanse oliemaatschappij naar boven werd gehaald, alvorens ze aan de onderzoekers geschonken werden.

Botsende sterren

Volgens de wetenschappers brengen de gevonden isotopen nieuwe inzichten over hoe zware elementen in het heelal ontstaan; in dit geval door botsende sterren. ‘Het is verbazingwekkend dat een paar atomen op aarde ons kunnen helpen te weten te komen waar de helft van alle zwaardere elementen in ons heelal worden samengesteld’, zei Anton Wallner van de Australian National University en Helmholtz Centrum in Duitsland, aan de New York Times

Astrofysici weten al langer dat plutonium spontaan ontstaat in het heelal, maar moeilijker is om de exacte oorsprong ervan te bepalen. Waterstof en helium zijn bijvoorbeeld ontstaan in de oerknal, en elementen als koolstof en zuurstof worden gevormd in de kern van een ster.

Supernova’s en neutronensterren

De gangbare hypothese is dat zwaardere elementen, zoals ijzer, kalium en jodium, ontstaan tijdens de explosie van sterren, oftewel supernova’s. Maar wetenschappers vermoeden ook al langer dat nog zwaardere elementen, zoals goud, uranium en plutonium, zouden ontstaan tijdens een krachtigere gebeurtenis: een samensmelting tussen twee neutronensterren. Een neutronenster is een ineengestorte kern van een reuzenster, met een zeer hoge dichtheid. 

De analyse van de opgeviste isotopen van het plutonium zou volgens de onderzoekers het allereerste bewijs kunnen vormen dat zware elementen zoals deze inderdaad afkomstig kunnen zijn van dergelijke botsende neutronensterren. ‘Op kosmische tijdschalen zijn deze zeer kenmerkend voor recente explosieve gebeurtenissen’, zei Wallner.

De wetenschappers merken wel op dat beide scenario’s van toepassing lijken te zijn wat betreft het ontstaan zware elementen in het heelal. Het is dus niet het een of het ander. ‘Onze gegevens suggereren eigenlijk dat het zou kunnen dat beide scenario’s nodig zijn’, zei Wallner nog aan de radiozender NPR. ‘Het is beide. Het zijn supernova-explosies die een deel van deze zware elementen produceren, maar ook samensmeltingen tussen neutronensterren of andere zeldzame gebeurtenissen.’

(evb)