Mystisk radioaktiv anomali upptäckt i Stilla havets djup

En ny studie publicerad i Nature Communications har avslöjat en oväntad ökning av den radioaktiva isotopen beryllium-10 (¹⁰Be) i ferromangankrustor på Stillahavsbottnen, daterad till perioden 9–12 miljoner år sedan. Denna anomali, som är nästan dubbelt så hög som förväntat, har väckt stor uppmärksamhet inom geologin och astrofysiken. Forskare spekulerar nu i om fenomenet kan kopplas till dramatiska förändringar i havsströmmar eller astrofysiska händelser som supernovor eller passage genom interstellära moln. Upptäckten kan revolutionera sättet vi daterar geologiska arkiv och synkroniserar globala klimatdata.

Beryllium-10 som nyckel till jordens historia

Beryllium-10s natur och betydelse

Beryllium-10 är en radioaktiv isotop som bildas när kosmiska partiklar interagerar med syre- och kväveatomer i atmosfären. Med en halveringstid på 1,4 miljoner år används den för att datera geologiska formationer över tidsrymder på upp till 10 miljoner år46. Till skillnad från kol-14, som begränsas till 50 000 år, erbjuder ¹⁰Be en unik möjlighet att studera jordens förflutna på en mycket längre skala812.

När ¹⁰Be nedfaller till bor via betasönderfall, kan dess koncentration i sedimentlager analyseras med accelerator-masspektrometri (AMS). Denna teknik har möjliggjort högupplösta mätningar i Stillahavets ferromangankrustor, som växer med en hastighet av endast 1,52 mm per miljon år15.

Ferromangankrustornas roll som geologiska arkiv

Ferromangankrustor består av järn- och manganoxider som fälls ut från havsvatten under extremt långsamma processer. Dessa formationer, ofta bara några centimeter tjocka, innehåller en kontinuerlig registrering av kemiska och isotopiska förändringar över tiotals miljoner år411. Genom att analysera dessa lager kan forskare rekonstruera historiska händelser i haven och atmosfären med en precision som tidigare varit omöjlig512.

Upptäckten av den radioaktiva anomalin

Metodologi och mätresultat

Forskningsledaren Dominik Koll och hans team vid Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf analyserade prov från flera lokaler i centrala och norra Stilla havet. Med hjälp av AMS-teknik upptäckte de en tydlig topp i ¹⁰Be-koncentrationen mellan 9–11,5 miljoner år sedan, med en maximal ökning på 73% jämfört med bakgrundsnivåerna57. Prov från platser 3 000 km isär visade samma mönster, vilket utesluter lokala artefakter eller kontamination311.

Tidsdatering och tillväxthastighet

Genom att kombinera ¹⁰Be-datering med andra radiometriska metoder kunde teamet fastställa att den abnormala lagret bildades under en period av 1,4 miljoner år, centrerad kring 10,1 miljoner år sedan59. Den extremt låga tillväxthastigheten hos krustorna (1,52 mm/miljon år) möjliggjorde en högupplöst tidsbestämning som tidigare varit otänkbar för marina arkiv av denna ålder16.

Hypotetiska förklaringar till anomalin

Omorganisering av antarktiska havsströmmar

En ledande hypotes kopplar anomalin till uppkomsten av den moderna antarktiska cirkumpolära strömmen (ACC) för 10–12 miljoner år sedan. Denna storstilad omorganisering av havsströmmar kan ha orsakat en omfördelning av ¹⁰Be i Stilla havet genom förändrad upptags- och transportmekanism5712.

Klimatförändringar under miocen-epoken, inklusive Mi-6-glaciationen för 10,4 miljoner år sedan, kan ha påverkat karbonatnedfallet och skapat korrosiva bottensjikt som frigjorde beryllium från sediment513. Denna hypotes stöds av samtidiga förändringar i litosfäriskt ⁹Be i krustorna5.

Astrofysiska scenarier

Supernovaexplosioner i närheten

En närliggande supernova (inom 10 parsek) skulle kunna öka den kosmiska strålningen och därmed ¹⁰Be-produktionen. Emellertid finns inga samtida spår av interstellärt ⁶⁰Fe, vilket gör denna förklaring mindre sannolik59.

Passage genom interstellärt moln

En alternativ teori föreslår att solsystemets passage genom ett tätt interstellärt moln komprimerade heliosfären till inom Merkurius omloppsbana. Detta skulle exponera jorden för förhöjd kosmisk strålning under 100 000–1 miljon år, vilket stämmer överens med anomalins varaktighet51113.

Anomalins betydelse för geologisk tidsbestämning

Potential som global tidmarkör

Denna ¹⁰Be-anomali kan bli en nyckelkomponent för att synkronisera marina och terrestra geologiska register. Genom att identifiera samma topp i olika arkiv (isprover, sedimentkärnor, stalagmiter) skulle forskare kunna skapa en gemensam tidsaxel för studier av paleoklimat och geodynamik81213.

Jämförelse med andra tidmarkörer

Tidigare använda markörer som Miyake-händelser (solarflares) eller Laschamp-exkursionen (magnetfältomkastning) begränsas till de senaste 50 000 åren. Denna nya anomali öppnar möjligheter för korrelation över tiotals miljoner år1113.

Framtida forskningsinriktningar

Global provtagning och analys

För att avgöra anomalins geografiska utbredning planerar Kolls team att analysera prover från Indiska oceanen och Atlanten. Om toppen återfinns globalt stärks astrofysikhypotesen, medan en regional förekomst pekar mot oceanografiska orsaker2711.

Utökad isotopanalys

Framtida studier kommer att inkludera mätningar av ⁵³Mn (halveringstid 3,7 miljoner år) för att söka efter fler kosmogena isotoper kopplade till samma händelse512.

Klimatmodellering och astrofysiska simuleringar

Avancerade klimatmodeller kommer att testa ACC:s utveckling och dess påverkan på ¹⁰Be-transport. Parallellt planeras simuleringar av solsystemets rörelse genom interstellära moln under miocen513.

Konsekvenser för förståelsen av jord-systemet

Havens dynamik och klimatkoppling

Upptäckten understryker oceanernas centrala roll som regulatorer av jordens klimat och isotopcykler. Förändringar i djuphavscirculationen kan ha långtgående effekter på biogeokemiska processer över geologiska tidskalor357.

Jordens exponering för rymdmiljön

Om den astrofysiska hypotesen bekräftas, skulle detta vara det första direkta beviset för hur interstellära fenomen påverkat jordens kemiska sammansättning under miocen. Detta öppnar nya forskningsfält inom astrogeologi91113.

Tekniska framsteg och metodutveckling

Accelerator-masspektrometris innovationer

Utvecklingen av HAMSTER-systemet (Helmholtz Accelerator Mass Spectrometer) har möjliggjort mätning av extremt låga ¹⁰Be-koncentrationer (10⁶ atomer/gram) med en precision som revolutionerat paleoceanografin4512.

Högupplöst tidsbestämning

Kombinationen av ¹⁰Be-datering med andra metoder (t.ex. osmium-isotopsystematik) skapar nu möjlighet att korrelera marina och terrestra händelser med en upplösning på 100 000 år även för tidsperioder >10 miljoner år59.

Utmaningar och begränsningar

Diagenetiska effekters påverkan

En viktig osäkerhetsfaktor är hur postdepositionella processer (t.ex. porevattenflöden eller bakteriell aktivitet) kan ha omfördelat ¹⁰Be i sedimenten. Framtida studier måste inkludera detaljerade diagenetiska modeller512.

Tolkning av flerparametersystem

Tvetydigheter kvarstår i att skilja mellan produktionsökningar (astrofysiska) och transportförändringar (oceanografiska). Lösningen kräver integrering av stabila isotopdata (t.ex. δ¹⁸O) och spårämnesanalyser5713.

Slutsatser och framtidsutsikter

Den upptäckta ¹⁰Be-anomalin i Stilla havet representerar en paradigmförskjutning inom marin geokemi. Oavsett dess slutgiltiga orsak – vare sig det rör sig om en omläggning av havsströmmar eller en astrofysisk händelse – erbjuder den en unik möjlighet att kalibrera geologiska tidsskalor över millioner år.

Kolls teams planerade globala provtagningskampanj, kombinerat med framsteg inom AMS-teknik, kommer de kommande åren att bringa klarhet i detta mysterium. Resultaten kan inte bara omvandla vår förståelse av miocen-epoken, utan också skapa ett nytt verktyg för att studera jordens samspel med det interstellära mediumet.

Denna upptäckt påminner oss om jordens dynamiska natur och dess intim

Citations:

1. https://www.sciencealert.com/mysterious-radioactive-anomaly-discovered-deep-under-the-pacific-ocean
2. https://www.jpost.com/science/science-around-the-world/article-842804
3. https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250210132559.htm
4. https://www.labrujulaverde.com/en/2025/02/an-anomaly-in-the-pacific-seafloor-due-to-astrophysical-events-10-million-years-ago-could-redefine-geological-dating/
5. https://www.nature.com/articles/s41467-024-55662-4
6. https://www.earth.com/news/unexplained-radiation-spike-found-deep-in-the-pacific-ocean/
7. https://www.eurekalert.org/news-releases/1072984
8. https://www.discovermagazine.com/the-sciences/ocean-floor-anomaly-could-provide-a-new-way-to-mark-time
9. https://futurism.com/huge-radioactive-anomaly-pacific-ocean
10. https://www.yahoo.com/news/scientists-detect-huge-radioactive-anomaly-161515338.html
11. https://theconversation.com/an-unexpected-anomaly-was-found-in-the-pacific-ocean-and-it-could-be-a-global-time-marker-249695
12. https://www.spacedaily.com/reports/Anomaly_in_Deep_Sea_Sediments_May_Serve_as_Geological_Time_Marker_999.html
13. http://economictimes.com/tech/an-unexpected-anomaly-was-found-in-the-pacific-ocean-could-be-a-global-time-marker/articleshow/118293010.cms
14. https://www.semanticscholar.org/paper/ca3b55a85833f57ffc1473c530fd6b7e8b5122d0
15. https://www.semanticscholar.org/paper/8876f95ea404431bc7bea7a600eac3c69efd4cd8
16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17745401/
17. https://www.semanticscholar.org/paper/913fae6b35b480459b44c28798838daddef6ea4b
18. https://www.semanticscholar.org/paper/ef43d33ab53e4002a3cabff4cecc9a915687f254
19. https://www.semanticscholar.org/paper/878b627809d64178fb2005a2b54ff2883bee5af1
20. https://www.semanticscholar.org/paper/2eb2d0d668ccff99ac6b36f5475a0bd76c991562
21. https://www.semanticscholar.org/paper/4d2d96496b657bc99c0ada337541ff62665e2574
22. https://www.semanticscholar.org/paper/e49f4fc95da8fe25546fc6bdd9ef02ae1580ae05
23. https://www.semanticscholar.org/paper/1996283f7cf4acfa7711f3ff714aaa34cbdc17a1
24. https://science.anu.edu.au/news-events/news/unexpected-anomaly-was-found-pacific-ocean-and-it-could-be-global-time-marker
25. https://en.clickpetroleoegas.com.br/cientistas-identificaram-uma-anomalia-radioativa-misteriosa-no-fundo-do-oceano-pacifico-cuja-origem-desconhecida-intriga-especialistas/
26. https://startupnews.fyi/2025/02/18/pacific-ocean-research-an-unexpected-anomaly-was-found-in-the-pacific-ocean-could-be-a-global-time-marker/
27. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8298714/
28. https://arxiv.org/abs/1903.03108
29. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17792779/
30. https://www.semanticscholar.org/paper/b0ae4e654026a24144385e8066bc06c3cd500a7c
31. https://www.semanticscholar.org/paper/38fd405ff089909449901d721d999e77d07504b2
32. https://arxiv.org/abs/1410.1455
33. https://www.semanticscholar.org/paper/c38f7cd777cec7eeb2c666ebe52cfc838718735f
34. https://www.semanticscholar.org/paper/7b6c1a05505edde14b5edfe7eac32b0bd6852c44
35. https://www.semanticscholar.org/paper/54d00e17c851c0ebf174105b8f19fb877c4f76c9
36. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5823912/
37. https://www.gktoday.in/beryllium-10-anomaly-in-pacific-ocean/
38. https://scitechdaily.com/did-a-supernova-leave-its-mark-on-earth-new-evidence-from-the-ocean-floor-suggests-so/
39. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11811166/
40. https://arxiv.org/abs/1210.2852
41. https://communities.springernature.com/posts/a-cosmogenic-10be-anomaly-during-the-late-miocene-as-independent-time-marker-for-marine-archives
42. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39929830/
43. https://www.researchgate.net/publication/388861252_A_cosmogenic_Be_anomaly_during_the_late_Miocene_as_independent_time_marker_for_marine_archives
44. https://www.semanticscholar.org/paper/bc1227b296c0817ae560f48a83f440463e315ba2
45. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5595922/
46. https://www.semanticscholar.org/paper/a0413e593e37c43024070cc2aff3376d371ef88d
47. https://www.semanticscholar.org/paper/4b5e475a03a0f39f71f54fd86731d1fae15dcd4e
48. https://www.semanticscholar.org/paper/f28059b6c71e1dc2f13aedccc42de56543dacfbe
49. https://www.semanticscholar.org/paper/ecf28f875f710786cf2a0ebd701e2349290e0c41
50. https://www.semanticscholar.org/paper/f9c3fdd6cd15fe28200941d7cacea7e1eb7b90d9
51. https://www.semanticscholar.org/paper/0b61330d306c7a419efcfd59cf5be2929784f60a
52. https://www.sci.news/othersciences/geoscience/cosmogenic-beryllium-anomaly-pacific-ocean-13657.html
53. https://www.semanticscholar.org/paper/026be51cf7dab966940aab34f9aaabd25319634c
54. https://www.semanticscholar.org/paper/e639e10ba81946aabeb1f17155f0e2986d621bb1
55. https://www.semanticscholar.org/paper/8bd4136478da1e41dae797d6f138047c9f6cdc6c
56. https://www.semanticscholar.org/paper/98711b6f81a49a6684d47e67393c87178691e598
57. https://www.bas.ac.uk/data/our-data/publication/circumpolar-deep-water-upwelling-is-a-primary-source-of-10be/
58. https://www.researchgate.net/figure/The-CPAC-forced-circulation-anomalies-driving-extreme-high-temperatures-on-the-eastern_fig3_361993290
59. https://en.wikipedia.org/wiki/Antarctic_Circumpolar_Current
60. https://epic.awi.de/2649/1/Rin8888b.pdf
61. https://airs.jpl.nasa.gov/resources/233/shrinking-polar-circle-airs-temperature-anomaly-trends-in-the-arctic/
62. https://tos.org/oceanography/article/temporal-changes-in-the-antarctic-circumpolar-current-implications-for-the
63. https://www.yahoo.com/news/mysterious-radioactive-anomaly-discovered-deep-030500304.html