Анализ метеорита, возраст которого составляет 4.5 миллиарда лет, поставил точку в продолжавшейся 35 лет дискуссии, подтвердив, что кюрий присутствовал в газопылевом облаке в момент формирования нашей Солнечной системы.
Зависимость δ235U от соотношения 144Nd/238U в образцах метеоритов. (Рисунок из Sci. Adv., 2016, DOI: 10.1126/sciadv.1501400)
Исследователи из Университета Чикаго измерили соотношение различных изотопов урана во включениях метеорита, происхождение которого относят ко времени формирования Солнечной системы. Радиоактивный кюрий-247 распадается с образованием урана-235, поэтому повышенное содержание урана-235 (относительно других радионуклидов) в скальной породе может указывать на то, что в момент формирования этой породы она содержала кюрий. Тем не менее, различие может быть крайне мало, и его не всегда можно определить в породах, содержащих высокое или среднее содержание естественной изотопной смеси урана, так что это давало повод различным ученым вести дискуссии о том, стоит ли принимать полученные соотношения в качестве доказательства.
Для анализа исследователи выбрали особый образец включения, получивший название «Загадочная Мари» (Curious Marie, в английском языке этот каламбур указывает и на элемент кюрий, и на загадочность образца, отличающегося крайне низким содержанием урана). Тем не менее, даже при таком содержании урана исследователям потребовались десятилетия для разработки масс-спектрометра, достаточно чувствительного для обнаружения избытка урана-235. Было обнаружено, что в смеси нуклидов урана, содержащейся в «Загадочной Мари», содержание урана-235 на 6% выше, чем могло бы ожидаться – по словам исследователей, это говорит о том, что такие наблюдения можно объяснить лишь наличием кюрия-247 во время образования метеорита.
Расчеты, проведенные на основании результатов анализа, продемонстрировали, что содержание кюрия в те далекие времена было сравнимо с содержанием нуклидов тяжелых элементов, таких как плутоний-244 и йод-129, которые, как предполагается, образуются во время вспышек новых и сверхновых звезд. Астрохимики надеются, что их исследования помогут построить обладающую большей ценностью модель рождения и ранней эволюции Солнечной системы.
Источник: Sci. Adv., 2016, DOI: 10.1126/sciadv.1501400
