idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
In Überresten fossiler, Eisen liebender Bakterien fanden Forscher des Exzellenzclusters Universe der Technischen Universität München (TUM) ein radioaktives Eisenisotop, das nur in Supernovae gebildet wird. Dies ist die erste nachgewiesene biologische Signatur einer Sternenexplosion auf unserer Erde. Die Altersbestimmung des Tiefsee-Bohrkerns aus dem Pazifischen Ozean ergab, dass die Supernova vor etwa 2,2 Millionen Jahren stattgefunden haben muss, also in etwa um die Zeit, als sich der moderne Mensch entwickelt hat.
Der größte Teil der chemischen Elemente in der Natur hat ihren Ursprung im Kernkollaps von Supernovae. Dabei schleudern die Sterne in einer gigantischen Explosion einen Großteil ihrer Masse ins Weltall. Das radioaktive Eisenisotop Fe-60 entsteht fast ausschließlich in solchen Sternenexplosionen. Seine Halbwertszeit ist im Vergleich zum Alter unseres Sonnensystems mit 2,62 Millionen Jahren so kurz, dass es auf der Erde nicht vorkommen sollte. Irdische Spuren wären daher ein Hinweis auf eine Sternexplosion in kosmischer Nachbarschaft. Im Jahr 2004 berichteten Wissenschaftler erstmals davon, Supernova-Eisen auf dem Grund des Pazifischen Ozeans gefunden zu haben. Das Alter des Fundes wurde auf etwa 2,2 Millionen Jahre datiert.
In den oberen Sedimentschichten der Ozeane lebt eine bestimmte Bakterienart, die in ihren Zellen winzige Magnetit-Kristalle (Fe3O4) herstellt. Sie besitzen einen Durchmesser von etwa 80 Nanometern. Mit ihrer Hilfe orientiert sich das Bakterium im Erdmagnetfeld. Das aufgenommene Eisen gelangt unter anderem durch Staub aus der Atmosphäre in die Ozeane Wenn die Erde mit einer Supernova in Kontakt gekommen wäre, so müsste in den fossilen Überresten dieser magnetotaktischen Bakterien Fe-60 zu finden sein, vermutete Shawn Bishop, Astro-Kernphysiker an der TU München.
Um diese These zu überprüfen, untersuchten Shawn Bishop und seine Forscherkollegen 1,7 Millionen bis 3,3 Millionen Jahre alte Teile eines Tiefseebohrkerns aus dem Pazifischen Ozean. Sie entnahmen Proben in einem Abstand von 100.000 Jahren und lösten aus diesen chemisch die fossilen Bakterienreste heraus – und damit auch das möglicherweise enthaltene Supernova-Eisen.
Mit Hilfe des hochempfindlichen Beschleuniger-Massenspektrometers am Maier-Leibnitz-Laboratorium in Garching fanden sie in 2,2 Millionen Jahre alten Proben tatsächlich Fe-60. „Es liegt nahe, dass es sich dabei um die Überreste von Magnetit-Ketten handeln, die von Bakterien auf dem Meeresboden gebildet wurden, als ein Supernova-Regen auf sie niederging“, sagt Shawn Bishop. Um die vorläufigen Ergebnisse zu bestätigen, bereiten er und sein Team nun die Analyse eines zweiten Bohrkerns vor, der mehr als die zehnfache Menge an Magnetofossilen enthält als der erste Bohrkern. Dabei wollen sie das Fe-60-Signal auch im Zeitverlauf noch genauer analysieren.
Veröffentlichung:
Nature News, 15. April 2013, DOI: 10.1038/nature.2013.12797
http://www.nature.com/news/supernova-left-its-mark-in-ancient-bacteria-1.12797
Kontakt:
Prof. Dr. Shawn Bishop
Physik Department E12
Technische Universität München
James-Franck-Straße 1
85748 Garching
Germany
Tel. +49 (0)89 289 12437
E-Mail: shawn.bishop@ph.tum.de
http://www.nucastro.ph.tum.de/index.php?id=shawnbishop&L=0
Cassiopeia A: Überreste einer Supernova im Sternbild Cassiopeia in rund 11.000 Lichtjahren Entfernun ...
Composite Image: NASA/JPL-Caltech/Steward/Krause et al.
None
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, all interested persons
Biology, Geosciences, Physics / astronomy
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Cassiopeia A: Überreste einer Supernova im Sternbild Cassiopeia in rund 11.000 Lichtjahren Entfernun ...
Composite Image: NASA/JPL-Caltech/Steward/Krause et al.
None
You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.
You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).
Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.
You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).
If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).
