科学家从地核泄漏的古代氦气中找到地球形成的新线索

IT新视野 0

一项新的研究报告称,一种稀有的氦同位素氦-3正在从地核泄漏。因为几乎所有的氦-3都来自大爆炸,这一气体泄漏增加了地球形成于太阳星云的证据,而这一证据长期以来一直存在争议。

科学家从地核泄漏的古代氦气中找到地球形成的新线索-第1张图片-IT新视野

在地球表面测量到的氦-3数量相对较少。但科学家们不知道有多少泄漏来自地核,而不是地幔层。

这项新研究发表在3月28日的《地球化学、地球物理和地球系统》上,确定地核是地球上氦-3的主要来源。一些自然过程可以产生氦-3,比如氚的放射性衰变,但氦-3主要在星云中产生——巨大的、旋转的气体和尘埃云,就像产生我们太阳系的云一样。由于氦是宇宙中最早的元素之一,大多数氦-3可以追溯到大爆炸。

科学家从地核泄漏的古代氦气中找到地球形成的新线索-第2张图片-IT新视野

随着行星的生长,它会从周围环境中积累物质,因此它的组成反映了它形成的环境。为了在地核深处获得高浓度的氦-3,地球必须在演化中的太阳星云中形成,而不是在其边缘或其减弱阶段。

这项新的研究为地球形成的奥秘提供了进一步的线索,也为我们的行星在太阳星云中形成的理论提供了更多的证据。

科学家从地核泄漏的古代氦气中找到地球形成的新线索-第3张图片-IT新视野

这项研究发表在《地球化学、地球物理和地球系统》杂志上,该杂志发表了关于地球和行星过程的化学、物理、地质和生物学研究。

科学家从地核泄漏的古代氦气中找到地球形成的新线索-第4张图片-IT新视野

“每年大约有2000克氦-3从地球上泄漏,足以填满一个像你桌子一样大小的气球。这是自然界的奇迹,也是地球历史的线索。在地球内部仍然有很多同位素。”新墨西哥大学地球物理学家Peter Olson说,他是这项研究的主要作者。

研究人员在地球历史的两个关键阶段对氦进行了建模:早期形成,当时地球正在积累氦,以及氦在月球形成后消失。有证据表明,在地球的早期历史中,大约40亿年前,一个体积占地球三分之一的天体撞击地球。这种冲击将使地壳重新融化,使大部分氦逸出。这些气体一直逃逸到今天。

科学家从地核泄漏的古代氦气中找到地球形成的新线索-第5张图片-IT新视野

利用氦-3泄漏率和氦同位素行为的现代模型,研究人员估计地核中有10到1微克的氦-3。奥尔森说,这个巨大的数量表明,地球是在太阳恒星云中形成的,在那里,高浓度的气体将使其在地球深处积聚。

然而,奥尔森说,未来的工作是寻找其他星云产生的气体,例如氢,以类似氦-3的速度和位置泄漏,这可能是地核作为来源的证据之一。“谜团远多于确定性,”他说

抱歉,评论功能暂时关闭!