本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
早在我和时间领主还在订婚的时候，我们去买了结婚戒指。他只有一个标准：他希望他的戒指是由超新星中锻造的铂金或类似材料制成的。这并不像听起来那么异乎寻常：大多数重元素都是在超新星中形成的，通过一个叫做超新星核合成的过程。
较轻的元素在恒星内部形成，历时数十亿年，因为它们慢慢地燃烧掉燃料。但是，当大质量恒星耗尽燃料——从氢到氦，再到碳、氧等等——最终只剩下铁和镍。那时，它们的核坍缩并爆炸成超新星。当这种情况发生时，较重的元素在几秒钟内形成——包括金、银、铅和铀，以及铂——并最终散布在整个宇宙中，可以说是在宇宙中播种。
这需要巨大的能量才能发生，因为它需要原子核融合。据德国慕尼黑工业大学的天体物理学家肖恩·毕晓普称，超新星在两周内释放的能量相当于10亿颗类太阳恒星在40亿年内的总能量。毕晓普出席了美国物理学会最近在丹佛举行的四月会议，报告了他的初步证据，表明某些古代细菌的化石可能包含大约220万年前超新星产生的铁同位素。
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毕晓普多年来一直在研究这种可能性。无论我们谈论的是II型还是Ia型超新星，散布在太空中的元素之一是富含中子的铁同位素，即60Fe。然而，它的半衰期非常短，尤其是与我们太阳系的年龄相比，因此地球上不应该有任何60Fe。
但事实上存在——少量存在于几年前在海底深处发现的铁锰结壳中。这表明，大约在结壳中形成该层的同一时间，地球受到了超新星碎片的撞击。“我们在这里谈论它意味着它离得不太近，”毕晓普在丹佛的一次会议新闻发布会上开玩笑说。
但是，如果海底结壳中存在60Fe，那么可能在其他地方也存在它的痕迹——甚至可能在从海底沉积物岩芯中提取的某种趋磁细菌的微化石中。毕晓普已经找到了如何使用加速器质谱法 (AMS) 寻找这些痕迹的方法。
意大利微生物学家萨尔瓦托雷·贝利尼在 1963 年的一篇论文中首次描述了所讨论的细菌，他观察到当在显微镜下检查沼泽沉积物样本时，这种细菌会朝向北极定向。他意识到它们可以某种方式感知磁场，并利用这种能力进行导航，以找到它们偏好的低氧环境。理查德·布莱克莫尔在 1975 年在《科学》杂志上发表了第一篇关于这些生物的同行评议论文；布莱克莫尔首先将它们描述为“趋磁性的”，这个名字就沿用至今。
好吧，但是为什么毕晓普认为这些细菌可能是验证他的假设的关键？它们的磁感来自于通过从海水和海底沉积物中提取铁而形成的纯磁铁矿晶体链。毕晓普认为，超新星爆炸产生的细颗粒碎片可能会穿过地球大气层，在这个过程中迅速氧化，从而分解成微小的纳米氧化物。
这些纳米氧化物会迅速溶解在氧气中，形成铁锈，并最终沉降在海底沉积物中，细菌会在那里吸收它们，用于形成它们的晶体链。当细菌最终死亡时，这些链会留在沉积物中，而60Fe 会被锁定在里面。因此，在沉积物中发现的任何60Fe 痕迹都将构成超新星事件的生物成因特征，保存在化石记录中。
这就是毕晓普着手寻找的东西。在过去的几年里，他从赤道附近的太平洋获得了两个沉积物岩芯。他开发了化学过程来溶解这些样品中微小的细菌颗粒，然后使用工业磁铁矿（在黑色打印机墨粉中发现）校准后，将这些样品通过 AMS 运行。“我们实际上是在计算60Fe 的单个原子，”他说。
当毕晓普分析数据时，他发现60Fe 浓度的强峰值与大约 220 万年前可能的超新星事件相对应。他还引用了 2002 年《物理评论快报》的一篇论文，该论文分析了大约在同一时期相对于地球的各种星团的运动，表明可能在天蝎座-半人马座星团中发生过几次超新星爆发，该星团靠近地球——为60Fe 的来源提供了方便的“确凿证据”。
值得注意的是，毕晓普反复强调，这些仅仅是他分析的初步结果，于 1 月完成，并在丹佛会议前两周进行了补充。它们尚未经过同行评审，也尚未发表。他将在未来六个月内进行这项工作，并将继续分析第二个岩芯样本，该样本的材料是第一个的五倍，从而提高其结果的统计质量。他还希望将 AMS 分析扩展到寻找另一种超新星产生的同位素铝26，从而为他的假设收集更多证据。
那么毕晓普认为古代细菌化石中锁定了超新星的证据是正确的吗？至少现在看来是合理的。只有时间会证明一切。
参考文献:
贝尼特斯，纳西索；麦兹-阿佩兰尼兹，耶稣；卡内莱斯，玛蒂尔德。(2002)“附近超新星爆炸的证据”，《物理评论快报》88，信函 081101。
毕晓普，肖恩和埃格利，R. (2011)“生物成因超新星特征的发现前景”，《伊卡洛斯》212: 960-962。
布莱克莫尔，理查德。(1975)“趋磁细菌”，《科学》190(4212): 377-379。
克尼，K. 等人。(2004)“深海锰结壳中的60Fe 异常及其对附近超新星源的意义”，《物理评论快报》。93, 171103。
西格，P. A.，福勒，W.A.，克莱顿，D. D. (1965)“中子俘获重元素核合成”，《天体物理学杂志增刊》11: 121–166。