El fondo marino del Pacífico establecido hace unos 10 millones de años está dramáticamente enriquecido en el berilio-10, en comparación con las capas mayores y más jóvenes. Los geólogos que descubrieron esta espiga proponen que podría ser el resultado de un cambio importante en las corrientes oceánicas, lo que remodeló el clima durante un período. Alternativamente, podría indicar una supernova cercana que no conocíamos previamente.
El berilio es un elemento relativamente raro sobre el que la mayoría de las personas solo conocen porque ocurre tan cerca del comienzo de la tabla periódica. Sin embargo, los geólogos tienen una razón para amar el berilio-10, ya que puede ayudar a fechar los depósitos demasiado antiguos para ser medibles por las dataciones tradicionales de radiocarbono. Esto se debe a que Beryllium-9 es estable, mientras que Beryllium-10 tiene una vida media de 1,4 millones de años.
Cuanto más antigua es una muestra sedimentaria, por lo tanto, menor será la relación de 10Ser:9Ser, o al menos ese sería el caso si la cantidad de berilio-10 depositada en primer lugar fuera consistente. Los átomos de berilio-10 se forman en la atmósfera superior cuando los rayos cósmicos golpean las moléculas de oxígeno y caen a la Tierra en un año o dos. En consecuencia, un aumento en la radiación cósmica podría producir un aumento en el berilio-10 en el cielo, y poco después en la tierra o en el océano profundo.
Esa es una explicación para el pico en la abundancia de berilio-10 encontrada por el Dr. Dominik Koll de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y sus colegas en muestras de costras ferromanganesas depositadas hace alrededor de 10.1 millones de años en el Océano Pacífico Central y Norte.
Dicho muestreo debe permitir la tasa de descomposición de los 10. Menos del 1 por ciento del berilio 10 depositado en ese momento aún estaría presente. Koll dijo en un comunicado: “En alrededor de 10 millones de años, encontramos casi el doble 10Ser como habíamos anticipado «. Naturalmente, la primera tarea fue verificar la contaminación de fuentes más recientes donde se ha descomponido menos berilio-10.
Una vez que el equipo había probado suficientes muestras para asegurarse de que la espiga era real, se dedicaron a buscar explicaciones. Una explosión de rayos cósmicos de una supernova a aproximadamente 70 años luz de distancia, como producidos más recientes de Iron-60 Spikes, es el más obvio y dramático, pero otros son posibles.
La heliosfera protege la Tierra de la mayoría de los rayos cósmicos que los astronautas experimentarían si se aventuren lo suficientemente lejos en el espacio. Un debilitamiento temporal de la heliosfera, por ejemplo, desde el paso a través de una nube interestelar, causaría una espiga de berilio-10 como la que encontró el equipo.
Alternativamente, la explicación puede ser oceánica, en lugar de astrofísica. La corriente circumpolar antártica Se sabe que ha aumentado drásticamente en fuerza hace 12-10 millones de años. «Esto podría haber causado 10Ser para distribuirse de manera desigual a través de la tierra por un período de tiempo ”, dijo Koll. «Como resultado, 10Podría haberse concentrado particularmente en el Océano Pacífico «.
También se consideraron otras posibilidades, como un pulso de berilio liberado durante un evento importante de fusión de hielo, o cambios en el campo magnético de la Tierra, pero se rechazaron como demasiado pequeños o demasiado breves.
La explicación actual del océano es relativamente fácil de probar: si las muestras en todo el mundo muestran el mismo aumento, se refutaría. Por otro lado, si en otras cuencas oceánicas cayeran los niveles de berilio-10 en ese momento, por lo que el promedio global era bastante constante, las corrientes seguramente serían la razón.
Esquema que muestra cómo se forma Beyrellium-10 en la atmósfera superior antes de incorporarse en sedimentos, y un gráfico ajustado por el tiempo de la cantidad depositada con el tiempo.
Crédito de la imagen: HZDR / BLRCK.DE
El océano profundo no es fácil de probar, pero el equipo busca obtener núcleos para realizar más pruebas, así como esperar que otros equipos hagan sus propias investigaciones. Si el aumento es global, podría ser el comienzo de una larga búsqueda para determinar qué explicación astrofísica es correcta.
Resolver la pregunta desencadenará muchas vías de investigación nuevas, incluidas las consecuencias para la vida, ya sea de la exposición al aumento de los rayos cósmicos o una redistribución importante de la calidez oceánica.
Los geólogos se beneficiarían enormemente de la confirmación de un pico global. Se necesitan eventos globales distintivos para alinear los plazos de muestras de diferentes ubicaciones. Los radioisótopos de las pruebas nucleares proporcionan estos puntos de referencia para eventos recientes, y las tormentas solares conocidas como eventos de Miyake tienen el mismo propósito durante miles de años antes.
Yendo más atrás, los eventos de Laschamp, cuando los postes de la Tierra se volcan, se utilizan para sincronizar los plazos. «Para los períodos que abarcan millones de años, tales marcadores de tiempo cosmogénicos aún no existen», dijo Koll. «Sin embargo, esta anomalía de berilio tiene el potencial de servir como un marcador».
El estudio se publica Acceso abierto en las comunicaciones de la naturaleza.