在早期科学家探索南极洲及太平洋、大西洋深海区域时，他们发现了一种不属于地球的物质，即铁的一种同位素——铁60。
这种元素在月球样本中也有发现。
然而，不论是在地球、月球还是在当前整个太阳系中，铁60都不是本土产物。
这些外星物质是如何到达我们的太阳系，并最终出现在地球上的呢？
自从这一发现以来，天文学家们一直在探索这个谜题。
最近，2024年6月10日在【自然天文学】杂志上发表的一篇研究提出了一个可能的解释，解释了这些铁60是如何出现在地球上的。
铁-60的形成过程
铁60是铁56的一个同位素，它比铁56多出了四个中子。
这种元素的生成需要巨大的能量，例如恒星的爆炸，也就是超新星爆发的能量级别。
太阳系在其早期阶段，可能包含了这种元素。
我们知道，太阳系是在一个星云中形成的。
恒星是如何在星云中形成的示意图
星云可能包含了前一代恒星爆炸后的物质。
因此，在太阳系形成时，可能已经包含了前代超新星爆发的物质——铁60。
然而，这只是太阳系早期阶段的情况。
由于铁60是放射性元素，它不会长期存在，它从产生开始经过一段时间后，就会衰变成其他元素。
铁60的半衰期大约为260万年。
因此，即使太阳系初始阶段就存在铁60，但太阳系已经形成了约46亿年。
这么长时间后，太阳系初始阶段的铁60早已经衰变消失。
之后，太阳系内再也没有形成这种元素的条件。
因此，我们今天在地球上发现的铁60，只有一种可能：它来自太阳系外部。
那么这些物质是如何到达太阳系的呢？
铁-60的来源
我们之前提到，铁60主要来源于超新星爆发。
所以，地球上发现的铁60可能是附近的超新星爆发带来的。
天文学家们此前也是这样考虑的，但他们遇到了一些问题。
根据地球上的铁60数据，天文学家追溯了它们可能出现的时间，得出结论：地球上的铁60有两个出现的高峰期，分别是200多万年前和700多万年前。
铁-60出现的两个高峰期
这表明，如果是超新星爆发，那么它们应该是在这两个时期发生的。
问题在于，铁60属于外来的星际物质，而太阳系被日球层的磁场所保护。
日球层的示意图
因此，要使这些物质由超新星爆发带到太阳系并达到可观测的丰度，需要超新星距离太阳系非常近，大约是10秒差距，也就是大约32.6光年。
这样的距离，地球肯定会受到巨大影响，甚至可能导致大规模的生物灭绝事件。
但这两个时期，地球历史上并没有发生这样的大事件。
因此，近距离超新星爆发的说法很难成立。
那么这个谜题该如何解决呢？
最新的研究
2024年6月的研究提出了一个大胆的新思路，研究者从日球层的角度出发思考。
日球层是一个磁场泡，保护太阳系免受星际物质的侵袭，它能有效地阻挡来自星际空间的粒子进入太阳系。
那么，有没有可能这个保护我们的磁场泡在某段时间内不存在，从而使得并不太近的超新星物质侵袭了太阳系呢？
文章中的观点是，日球层并未消失，而是发生了缩小。
日球层缩小的示意图
它缩小到距离太阳大约只有0.22个天文单位的范围，使太阳系内的八大行星暴露于星际空间中。
但，为什么日球层会发生缩小呢？
研究者认为，因为我们的太阳系大约以每秒200多公里的速度绕着银河中心公转。
在公转途中，太阳系可能会遇到一些密集的分子云。当太阳系穿过这些分子云时，运动方向上的日球层，也就是日球层顶部，会被压缩，而尾部则被拉长，日球层此时的形状大概就像一个长长的彗星形状。
顶部压缩尾部拉长的日球层示意图
天文学家也找到了一个疑似的分子云，位于天猫座，这个分子云正从我们这里远离，大约在200万年前，太阳系经过那里，导致了日球层的压缩。
疑似经过的分子云位置
目前，研究人员还在寻找700万年前经过的分子云，希望能解释那时铁60含量的增加。
太阳系公转路径的示意图
因此，这些外星的铁元素最终是如何到达我们这里的呢？
作为一个热衷于天文的科普创作者，我希望大家能继续关注并支持此类研究。
