大约1000万年前，地球上发生了一件非同寻常的事，无论它是什么，都留下了放射性铍-10的“特征”。这一发现是基于对深海岩石的研究得出的，可能是未知的宇宙事件或海洋环流重大变化的证据。随着进一步研究，新发现的铍异常也可能成为地质记录的独立时间标记。
地球上大部分铍-10源自高层大气，是宇宙射线与氧和氮分子相互作用时形成的。随后，铍-10附着在气溶胶上，落到地面并被输送到海洋中。最终，铍-10到达海底并积累起来，成为科学家所称的地球上最原始的地质档案之一。
由于铍-10的半衰期为140万年，因此可以利用其丰度来确定超过1000万年的地质样本的年代。这远远超出了放射性碳测年法的极限，后者依赖于半衰期仅为5730年的同位素(碳-14)，只能测定不到5万年的样本年代。
在《自然通讯》杂志详细介绍的新研究中，德国和澳大利亚的物理学家测量了从太平洋采集的地质样本中铍-10的含量。这些样本主要由铁和锰组成，经过数百万年的缓慢形成。为了测定它们的年代，该团队使用了亥姆霍兹德累斯顿-罗森多夫中心(HZDR)的一种称为加速器质谱(AMS)的技术。这种方法可以区分铍-10与其衰变产物硼-10(具有相同的质量)以及其他铍同位素。
研究人员发现，可追溯到大约1000万年前的样本，即晚中新世时期的样本，其中的铍-10含量几乎是他们预期的两倍。团队成员Dominik Koll表示，这种过量含量的来源仍是个谜，但他提出了三种可能的解释。
第一种解释是，南极附近的海洋环流发生了变化，科学家最近发现这种变化发生在1000万至1200万年前，可能导致铍-10在全球分布不均。“因此，铍-10可能在太平洋中尤为集中。”德累斯顿工业大学的博士后研究员、澳大利亚国立大学名誉讲师Koll说。
另一种可能性是，1000万年前，我们银河系附近发生了超新星爆炸，导致宇宙辐射暂时增加。第三种可能性是，太阳的磁屏蔽(用于将宇宙射线从地球偏转)因与星际云碰撞而变弱，使我们的星球更容易受到宇宙射线的伤害。这两种情况都会增加落到地球上的铍-10的数量，而不会影响其地理分布。
为了区分这些相互竞争的假设，研究人员现在计划分析来自地球不同位置的更多样本。Koll表示：“如果这种异常现象在任何地方都存在，那么天体物理学假设就会得到支持。但如果只在特定区域发现这种异常，那么涉及洋流改变的解释就更合理了。”
无论异常现象的原因是什么，Koll认为它可以作为跨越数百万年的宇宙成因时间标记，而这样的时间标记目前尚不存在。他希望其他研究小组也能调查相关时期的深海样本，最终对异常现象的起源得出明确的答案。
