由深海60Fe时间演化史探测的超新星尘埃演化

在深海沉积物、月壤、宇宙射线和南极雪中存在大量关于活体、未衰变的60Fe（$t_{1/2} = 2.6 \ \rm Myr$）的数据，这些数据被解释为源自至少两次近地超新星的近期爆发。我们利用深海沉积物中的60Fe剖面来估算始于约3 Myr前的超新星碎片沉积时间尺度。现有数据允许多种不同的剖面函数，但在所有情况下，当所有数据合并时，最佳拟合的60Fe脉冲持续时间均大于1.6 Myr。这一时间尺度远远超过了若60Fe夹带于超新星激波等离子体中所预期的≤0.1 Myr脉冲。我们将这一长信号持续时间解释为60Fe以超新星尘埃形式到达的证据，其动力学虽与爆发等离子体的演化相分离却又相互耦合。在此框架下，>1.6 Myr为尘埃因阻力而停止所需的时间。该情景与Fry等人（2020）的模拟一致，其中尘埃被磁捕获于超新星遗迹中，从而被限制在由超新星抛射物主导、磁场较弱的遗迹区域周围。这一图像与难熔元素作为溅射超新星尘埃颗粒注入宇宙射线的模型自然契合，并意味着近期在宇宙射线中探测到的60Fe补充了抵达地球和月球的幸存颗粒碎片。最后，我们提出了针对此情景的可能检验。