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地球的水量受“短寿命放射性核素”影响？地球的水量与超新星爆发乍看之下似乎没有关联，关键在于被认为存在于早期太阳系的短寿命放射性核素（SLR）。短寿命放射性核素指的是半衰期相对较短的放射性同位素（此处指500万年以下）。太阳系形成时短寿命放射性核素的存在，通过陨石分析得以研究。其中备受关注的是铝的同位素——铝26（²⁶Al）。
一般认为，在早期太阳系中，围绕年轻太阳的原始太阳系圆盘内的尘埃积聚，形成了作为行星材料的微行星。此时，微行星理应也摄入了短寿命放射性核素。放射性同位素衰变时会产生热量。铝26等的衰变热从内部加热微行星，使其失去水等挥发性物质。结果，由微行星反复碰撞诞生的地球所含的水量，或许也因此受到了抑制。
近距离超新星爆发或致圆盘破坏。此处的问题在于短寿命放射性核素的起源。若衰变热左右了地球的水量，就必须弄清短寿命放射性核素是如何被带到原始太阳系圆盘的。此前被看好的理论是，早期太阳系附近发生的超新星爆发释放的物质被供给到原始太阳系圆盘，研究团队称之为“注入（injection）模型”。
但据研究团队称，注入模型存在问题：无法自洽地解释各种短寿命放射性核素的推定存在量。例如，若调整模型以匹配铝26和钙41（⁴¹Ca）的存在量，锰53（⁵³Mn）的存在量会达到推定值的100倍；若匹配锰53的存在量，则反而会导致铝26等不足。此外，注入模型还存在矛盾：能供给足够短寿命放射性核素的近距离超新星爆发，理应会破坏原始太阳系圆盘，阻碍太阳系的形成。
提出注入与合成两步走的“宇宙线浴机制”。旨在自洽解释当时短寿命放射性核素存在量的研究团队，关注到超新星爆发的冲击波中囚禁着高能宇宙线（加速粒子）这一现象。他们提出了一种新机制：原始太阳系圆盘的短寿命放射性核素不仅来自外部供给，还可能在被超新星爆发冲击波包裹的圆...
研究团队将这种机制称为“宇宙线浴（※）”。该机制通过外部注入加圆盘内部合成，可在允许范围内解释太阳系形成初期铍10（¹⁰Be）、铝26、氯36（³⁶Cl）、钙41、锰53、铁60（⁶⁰Fe）的存在量。据推定，超新星爆发发生在距太阳约1秒差距（≈3.26光年）处，原始太阳系圆盘未被破坏。
此外，恒星形成区域内会有多个恒星同期诞生形成星团，研究团队明确：在此环境下，类太阳恒星遭遇1秒差距内超新星的统计概率可达10～50%。由此，研究团队认为宇宙线浴机制并非罕见现象，可能相对常见。若短寿命放射性核素导致微行星失去挥发性物质（即“微行星干燥”）的过程确实普遍存在，那么像地球这样大气、海洋、地壳相互作用且表面构建了生态系统的行星，或许也绝非稀有存在。
参考文献・出典
东京大学 – 过去超新星释放的宇宙线是地球诞生的关键——通过“宇宙线浴”机制探究太阳系放射性元素的起源——
Sawada et al.- Cosmic-ray bath in a past supernova gives birth to Earth-like planets (Science Advances)