放射性铁雨：将超新星尘埃中的 $^{60}$Fe 输送至海底

若干搜寻工作发现了 $^{60}$Fe 沉积的证据，推测来自近地超新星（SN），其在地球不同位置的浓度各异。本文考察了携带 $^{60}$Fe 的星际尘埃从超新星穿过日光层路径上的各种影响，旨在估算其在海底的最终全球分布。我们研究了磁场、到达角度、风以及超新星物质的海洋循环对不同位置浓度的影响。我们发现超新星物质通过中间层/下热层（MLT）的过程对最终全球分布影响最大，而海洋循环在超新星物质沉入海底时造成的改变较小。先前工作中假设均匀分布的超新星距离估计是一个很好的近似。包含对表面分布的影响，我们估计一个 $8-10 \ M_{\odot}$ 超新星前身星的距离为 $46^{+10}_{-6}$ pc。这与约 2.8 Myr 前发生在 Tuc-Hor 恒星群内、超新星物质约 2.2 Myr 前抵达地球的超新星一致。我们注意到，超新星尘埃在抵达内太阳系时保留方向信息在 $1^{\circ}$ 以内，因此超新星碎片在月球等惰性天体上的沉积将是各向异性的，从而原则上可用于推断方向信息。特别地，我们预测现有的月球样本应显示出可测量的 $^{60}$Fe 差异。