科学家在地球内部发现宇宙大爆炸的遗迹。
礁湖星云局部。宇宙大爆炸后,曾有大量的氦3被创造出来。它们聚集在星云中,当恒星和行星从中诞生后,它们便成为了这些天体的一部分。从地核外泄的氦3表明地球诞生在一个富含氦3的星云内。 NASA / ESA
最新的研究结果表明,地球内部可能蕴藏有大量的宇宙大爆炸遗留物——氦3。
氦3是所谓“自然的奇迹”。它是氦的一种极为稀有的同位素。和常见的氦,也就是氦4不同,氦3的原子核中只有1个中子,而氦4有2个中子。
氦3只占地球氦总含量的0.0001%。氦也可由氚衰变而来。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是宇宙大爆炸的遗留物。
宇宙中的氦3会与其它气体和尘埃粒子聚集成星云。而当恒星和行星在星云中诞生后,氦3就会成为这些天体的一部分。
地球内部有很多氦3。据观测,每年大约有2千克的氦3从地壳的板块交界处逃逸。但是地球内部究竟有多少氦3,以及地心和地幔中各含多少氦3一直以来都是个未知数。
虽然在距今大约40亿年前,原始地球和一个大小如火星的行星发生的碰撞,曾导致其内部的氦3发生逃逸。但研究人员认为,这些氦3中的大部分今天依然保留在地核内。地核由于相对不易受碰撞影响,距离地壳又远,对于保留氦3十分适宜。
结合氦3的逃逸速度,以及氦3同位素的行为特点,研究人员判断今天地核内的氦3含量,理论上大约在100亿至9072亿千克之间。如果是这样,那么表明地球诞生在太阳星云中一块浓度极高的气体云内。
参考
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