В земном ядре может скрываться большое количество гелия-3
Недра Земли преподносят ученым все новые сюрпризы. Если ранее стало известно, что внутреннее ядро нашей планеты не такое твердое, как всегда считалось, то на этот раз специалисты заявили, что в нем могут скрываться существенные запасы гелия-3. К такому выводу группа ученых из КНР и Японии пришла после серии экспериментов: опыты показали, что гелий-3 активно взаимодействует с железом, образуя стабильные соединения при высоких давлении и температуре.
Команда китайских и японских ученых, возглавляемая доцентом Университета Хоккайдо Наойей Сакамото, обратила внимание, что многие благородные газы (к ним относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон) теряют инертность при высоких давлениях. К примеру, ксенон начинает активно взаимодействовать с железом и оксидом кремния, служащими основой для нижних прослоек литосферы планеты, при давлении в температуре два миллиона атмосфер.
Учитывая этот факт, специалисты высказали предположение, что аналогичным образом себя может вести и гелий-3 — стабильный изотоп гелия. Выбор именно этого элемента был обусловлен тем, что большое количество его атомов предположительно содержалось в протопланетном диске, из которого образовалась Земля. Чтобы подтвердить эти догадки, группа ученых провела серию экспериментов, в рамках которых изучила химические реакции между гелием и железом.
Для этого они поместили в алмазную наковальню небольшое количество обоих элементов. Затем их несколько раз сжимали и нагревали с помощью лазера, используя разные вариации температур и давлений. Финальным этапом стал анализ химического состава и структуры материалов, которые были получены в ходе опытов. Выяснилось, что гелий-3 и железо активно вступали в химические реакции, формируя стабильные жидкие и твердые соединения.
Как уточнили в статье, эксперименты проводились при температуре в 2,8 тысячи градусов Кельвина и давлении в 532 тысячи атмосфер — эти показатели сопоставимы с температурой и давлением в нижних слоях мантии и внутреннем ядре нашей планеты. Как подчеркивают авторы исследования, это говорит о том, что высокая доля гелия-3 в островных базальтах, ставшая для ученых большой неожиданностью, может быть обусловлена их связью с породами ядра.
Около года назад в образцах пород с Баффиновой Земли было найдено крайне много гелия-3, что стало загадкой для исследователей. Доля этого вещества в базальтах была в 67 раз выше, чем в атмосфере. Одно из предположений, объясняющих такую аномалию, было связано с породами земного ядра. Новое же исследование подтверждает эту гипотезу.
Ранее ученые выяснили, что в последние 10-15 лет скорость вращения ядра Земли существенно снизилась. На характер этого процесса влияет изменение формы центра нашей планеты — верхняя прослойка ядра оказалась относительно мягкой и очень вязкой. Подробнее читайте в нашей статье.
