“大爆炸产生的原始氦”正在从地球核心泄漏。

“大爆炸产生的原始氦”正在从地球核心泄漏。一种非常稀有的氦同位素，氦 3 正在从地球泄漏。大部分氦 3 起源于大爆炸后不久，而且这种气体也被认为是在地球形成过程中从原太阳星云（形成太阳系的尘埃和气体的集合）中掺入的。出于这个原因，地球深处似乎有一个原始的氦气储存器，但它在哪里以及它存在多少却是未知的。新墨西哥大学地球物理学家彼得 L.奥尔森的一项新研究报告称，来自大爆炸的氦 3 正在从地球核心泄漏。据说这也将帮助深入了解太阳系中地球形成的时间和地点的问题。大爆炸中诞生的氦气普通氦（4 He）由两个质子和两个中子组成，但从中除去一个中子得到的同位素称为氦3。我们不需要特别注意氦 3 的特性，但重要的是它是地球上极为稀有的同位素。氦3可以从氚的放射性衰变中自然产生，但这只是一小部分，宇宙中的大多数氦3都可以追溯到大爆炸。所以它是宇宙中最早产生的元素之一，基本上是地球上无法补充的元素。然而，这种氦 3 已经在地球表面进行了测量，尽管数量很少，据说每年约有 2,000 克从地球内部泄漏。未补充的氦 3 已经从地球内部泄漏了数十亿年，这意味着它在地球形成过程中被捕获并储存在地球深处。“这是了解地球历史的有力线索，就目前仍在继续泄漏的数量而言，地球内部仍然存在相当大的数量。”该研究的主要作者奥尔森说。目前，尚不清楚氦3在地球内部的存储位置和数量。研究氦3在地球上的储存位置和数量，对于从地球形成到现在的历史文献都非常有价值。那么 Helium-3 在地球上的位置在哪里？会是多少？奥尔森在研究中报告说，水库是地球的核心。这样做的依据是什么？储存在地球核心的宇宙原始气体大爆炸产生的氦 3是星云的主要成分。星云是尘埃和气体的集合，成为恒星系统诞生的材料。由于地球是由原太阳星云形成的，因此人们认为氦 3 在这里聚集。然而，直到今天，并非所有被吸收的氦 3 都被困在地球内部。据研究人员称，地球历史上曾发生过导致氦 3 大量损失的事件。那是原行星忒伊亚的碰撞。忒伊亚是一颗火星大小的原行星，据说在月球形成理论的主要假设之一“巨撞击理论”中与原始地球相撞。这被认为发生在地球形成后大约 5000 万年，当时地球的大部分物质被吹散并散布在地球周围。这最终形成了月球，其中一些落回了地球。这种效应持续了很长时间，人们认为地球表面长期处于熔融状态，太阳风将其挥发的物质吹走了。研究人员说，这些过程预计会导致地球上的大部分氦 3逃逸到太空中。对于忒伊亚的影响，2021 年的一项研究表明，它会带走地球形成期间从星云中夹带在地幔中的几乎所有挥发物。因此，忒伊亚的巨大撞击被认为已将大部分氦 3 从地球大气层移至地幔。然而，地球核心不受此影响。西娅的撞击融化了地球表面，耗尽了那里的大部分氦 3，但地核与撞击隔离开来。此外，地核不是构造板块活动周期的一部分。此外，核心主要是液体，应该能够容纳大量的氦气。出于这个原因，人们认为地球上存在的大部分氦 3 将沉积在地核中。离开地核的氦 3通过地幔的一般对流环流被带到地球表面。然后通过山脊玄武岩的形成释放到海洋中。地幔中数十亿年的活动是如此不确定，以至于对它们进行严格的建模和计算超出了一项研究的范围。然而，研究人员将他们的建模重点放在了形成过程中地球上吸积了多少氦 3 以及通过脱气损失了多少，以此估计储存在地球中的氦 3 的数量。这导致目前的研究表明，地球核心 中目前有 10 太克（10 13克）到 1 拍克（10  15克）的氦 3 。掺入这么多氦 3 的事实表明，地球是在其深处的原太阳星云存在的情况下形成的。这否定了地球在星云大部分消失时形成的可能性，或者地球在远离太阳的外缘形成然后迁移的可能性。从现在地球上的大爆炸遗迹的历史来考虑，地球的形成是一项宏伟的工程。