北京時間 4 月 6 日消息，據(jù)國外媒體報道，一項新的建模研究顯示，一種在大爆炸后不久產(chǎn)生的、極為罕見的氦氣正在從地球的金屬地核中向外泄漏。
▲ 科學(xué)家懷疑地核中存儲著大量罕見氣體 —— 氦-3。
這類氦氣名叫氦-3。宇宙中的絕大部分氦-3 都是在 138 億年前大爆炸發(fā)生后不久時形成的，其中一部分與其它氣體和塵埃一起，成為了太陽星云的一部分。太陽星云是一團(tuán)體積巨大、不斷旋轉(zhuǎn)的氣體云，被認(rèn)為是太陽系的前身。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地核中可能儲存有大量氦-3，這進(jìn)一步佐證了地球是在太陽星云“生機(jī)勃勃”的內(nèi)部誕生、而非在其外圍或萎縮期形成。
氦-3 是“自然界的奇跡，也是地球歷史的線索，在地球內(nèi)部仍然存在大量這種同位素”。氦-3 是氦的同位素，原子核中只有一個中子，而普通氦中有兩個。這種氣體極為罕見，僅占地球上所有氦的 0.0001%。其生成方式有很多，比如氫的一種罕見放射性同位素 —— 氚的放射性衰變。但由于氦是宇宙中最早存在的元素之一，大多數(shù)氦-3 可能還是在大爆炸中形成的。
科學(xué)家已經(jīng)知道，每年約有兩千克氦-3 會從地球內(nèi)部逸散出來，主要沿板塊交界處的洋中脊系統(tǒng)向外逃逸，這么多氦氣可以填滿一只書桌那么大的氣球。但科學(xué)家并不清楚有多少氦-3 來自地核、多少來自地幔，也不清楚地球內(nèi)部究竟儲存了多少氦-3。
為弄清這些問題，研究團(tuán)隊建立了地球歷史上兩段重要時期的氦豐度模型：一是地球形成初期，在此期間，地球上的氦仍在逐漸累積；二是月球形成后，期間地球失去了大量氦氣?？茖W(xué)家認(rèn)為，月球是在 40 億年前某個火星大小的天體與地球相撞后形成的，這起事件導(dǎo)致地殼融化，致使地球內(nèi)部的氦氣大量流失。
▲ 圖為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的瀉湖星云。宇宙大爆炸之后，形成了大量氦-3 氣體，這些氣體后來變成了各種星云的一部分，其中一團(tuán)星云后來形成了我們的太陽系。地核中氦-3 的儲量說明，地球是在一團(tuán)氦-3 濃度較高的星云內(nèi)部形成的。
不過，地球當(dāng)時并未失去全部氦-3，仍有部分氦-3 留在地球內(nèi)部、逐漸向外散逸。地核很適合儲存這種氣體，因為與地球其它部位相比，這部分遭受重大撞擊時更不容易遭到破壞，而且地核也不參與板塊運(yùn)動，不會在這一過程中釋放出氦氣。
研究人員將現(xiàn)代氦-3 泄漏率與氦同位素的行為模型結(jié)合在一起，計算結(jié)果顯示，地核中仍有 10 萬億至 1 千萬億克的氦-3，這個數(shù)字非常龐大，說明地球是在該氣體濃度很高的太陽星云中形成的，這些“地球形成和演化期間的氣體交換模型說明，地核中仍存有大量氦-3，正在不斷向外泄漏”。
不過，由于這些結(jié)果均通過建模得出，還不能算板上釘釘?shù)慕Y(jié)論。該團(tuán)隊做了一系列假設(shè)，例如地球的氦-3 是在太陽星云內(nèi)部形成時積累而來，氦先是進(jìn)入了日后成為地核的金屬中，隨后又有部分離開地核、進(jìn)入了地幔中。除了這些假設(shè)外，還有其它不確定之處，比如太陽星云相對于地球形成速度的持續(xù)時長。因此科學(xué)家表示，地核中實際的氦-3 含量也許比計算得出的要少。
但研究人員還希望找到更多證據(jù)來佐證自己的發(fā)現(xiàn)。比如說，假如能在地核中找到其它由星云創(chuàng)造而成的氣體（比如氫氣），在與氦-3 相同的地點、以氦-3 相同的速度向外泄漏，就能說明這些氦-3 的確來源于地核，但未解之謎仍比確定之處多得多。
廣告聲明：文內(nèi)含有的對外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。