Вчені змогли пояснити, яким чином гелій-3, що міститься у ядрі Землі, просочується назовні. Він розчиняється у діоксиді магнію, що входить до складу мантії нашої планети, та протягом мільйонів років підіймається до поверхні.
Гелій-3 у глибинах Землі
Двоє дослідників (один — із Принстонського університету в США, другий — із Китаю) нещодавно змогли пояснити, як гелій-3 потрапляє з ядра Землі на поверхню нашої планети. Ця речовина являє собою легкий ізотоп другого за масою елементу періодичної системи, ядро якого замість звичайних двох нейтронів містить лише один.
Гелій розповсюджений у Всесвіті (його легкий ізотоп — помітно менше), однак на поверхні Землі вони практично не зустрічаються. І це дуже засмучує, оскільки гелій-3 є цінним термоядерним паливом, яке б дозволило будувати нові потужні та чисті реактори.
Нещодавно дослідження вулканічних порід на дні океану показали, що вони містять значну кількість гелію-3. Також стало відомо, що багато цієї речовини є в ядрі нашої планети. Очевидно, що туди вона потрапила ще на самому початку існування Сонячної системи.
Шлях крізь мантію
Досі вчені не могли зрозуміти, як гелій-3 з ядра Землі потрапляє на її поверхню. Адже для цього йому доводиться долати кілька тисяч кілометрів надзвичайно щільних порід. Нове дослідження показало, що цей процес можна пояснити фізичним процесом розчинення.
Попередні експерименти виявили, що гелій-3 при контакті з оксидом магнію, що міститься у мантії Землі, здатний вступати з ним в реакцію та перетворювати його з кристалічної на багатофазну систему. Фактично йдеться про те, що цей газ розчиняється в магмі та може подорожувати разом із нею.
У новому дослідженні вчені здійснили математичне моделювання, яке показало, що цього процесу достатньо, аби у відчутній кількості доправляти гелій-3 до поверхні Землі. Звичайно, це потребує надзвичайно довгого часу. Однак цей процес практично безперервно триває усі ті мільярди років, які існує наша планета.
За матеріалами phys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
