Подтверждена теория содержания гелия-3 в земном ядре
Гелий-3 представляет собой редкую форму элемента с 2 протонами и нейтроном в ядре. Его источником было газопылевое облако, из которого сформировалась Солнечная система. Таким образом, данный изотоп унаследован из времен до образования планет и Солнца. Более распространен гелий-4, являющийся в основном продуктом радиоактивного распада элементов.
Гелий-3 представлен газом, обладающим высокой летучестью. Вследствие этого он рассеивался с поверхности Земли на протяжении ее истории. В то же время данный изотоп по сей день высвобождается из недр при вулканизме.
На основе этого вызывает научный интерес причина сохранения его внутри Земли. В попытках объяснения было разработано несколько гипотез.
Одна из них предполагает, что гелий-3 заключен в ядре. Эта стабильная оболочка обеспечивает его удержание. Однако данной теории противоречит сложность смешивания гелия и железа, относящегося к основным компонентам ядра.
Новое исследование, проведенное под координацией Токийского университета, было посвящено проверке данной гипотезы. Ученые провели лабораторные эксперименты с железом и гелием-4 при высоких температуре (727-2727⁰C) и давлении (свыше 550 тыс. атмосферных).
По результатам установлена возможность смешивания гелия с железом в соотношении 3,3:96,7.
Исследователи полагают, что гелий-3 может проявлять аналогичное поведение.
Полученные результаты важны с точки зрения изучения длительности формирования Земли, т. к. подтверждают теорию ее быстрого образования (за несколько млн лет): иначе гелий-3 бы выветрился, и его современное содержание в недрах было бы значительно ниже.
Это ставит ряд новых вопросов, включая механизм попадания газа в ядро.
