一種極其古老的宇宙物質,正在源源不斷地從地球內部逃出

2022-04-06     星空天文

原標題:一種極其古老的宇宙物質,正在源源不斷地從地球內部逃出

科學家在地球內部發現宇宙大爆炸的遺蹟。

礁湖星雲局部。宇宙大爆炸後,曾有大量的氦3被創造出來。它們聚集在星雲中,當恆星和行星從中誕生後,它們便成為了這些天體的一部分。從地核外泄的氦3表明地球誕生在一個富含氦3的星雲內。 NASA / ESA

最新的研究結果表明,地球內部可能蘊藏有大量的宇宙大爆炸遺留物——氦3。

氦3是所謂「自然的奇蹟」。它是氦的一種極為稀有的同位素。和常見的氦,也就是氦4不同,氦3的原子核中只有1個中子,而氦4有2個中子。

氦3隻占地球氦總含量的0.0001%。氦也可由氚衰變而來。但氦是宇宙中形成最早的元素之一,自然界中的大部分氦3是宇宙大爆炸的遺留物。

宇宙中的氦3會與其它氣體和塵埃粒子聚集成星雲。而當恆星和行星在星雲中誕生後,氦3就會成為這些天體的一部分。

地球內部有很多氦3。據觀測,每年大約有2千克的氦3從地殼的板塊交界處逃逸。但是地球內部究竟有多少氦3,以及地心和地幔中各含多少氦3一直以來都是個未知數。

雖然在距今大約40億年前,原始地球和一個大小如火星的行星發生的碰撞,曾導致其內部的氦3發生逃逸。但研究人員認為,這些氦3中的大部分今天依然保留在地核內。地核由於相對不易受碰撞影響,距離地殼又遠,對於保留氦3十分適宜。

結合氦3的逃逸速度,以及氦3同位素的行為特點,研究人員判斷今天地核內的氦3含量,理論上大約在100億至9072億千克之間。如果是這樣,那麼表明地球誕生在太陽星雲中一塊濃度極高的氣體雲內。

參考

Vast Stores of Helium From the Big Bang Lingering in the Core Suggest Earth Formed Inside a Solar Nebula

https://news.agu.org/press-release/ancient-helium-leaking-from-core-offers-clues-of-earths-formation

文章來源: https://twgreatdaily.com/4ae56c129c46e4ef789968249336def6.html