Сенсаційне відкриття змінює все, що ми знали про ядро Землі

Японські та тайванські вчені вперше виявили здатність гелію, зазвичай інертного газу, утворювати сполуки із залізом у умовах надвисокого тиску, що може кардинально змінити наше розуміння складу ядра Землі та історії формування планети.

Руйнування хімічних догм

Гелій традиційно вважався хімічно інертним газом. Нове дослідження демонструє, що під екстремальним тиском гелій може утворювати сполуки із залізом, містячи до 3,3% гелію, що в 5000 разів перевищує попередні виміри.

Дослідники використовували нагріту лазером алмазну комірку-ковадло для створення умов надвисокого тиску. Вони піддавали суміш заліза та гелію тиску від 5 до 55 гігапаскалів (що в 50 000-550 000 разів перевищує атмосферний тиск) при температурах від 1000 до майже 3000 Кельвінів.

Професор Кей Хіросе з Токійського університету пояснює інноваційний підхід:

Переосмислення історії Землі

Відкриття сполук заліза та гелію має далекосяжні наслідки для розуміння походження та еволюції нашої планети. Присутність гелію в ядрі Землі вказує на те, що молода Земля могла захопити значні обсяги газу з сонячної туманності, що оточувала ранню Сонячну систему.

Це відкриття також може допомогти пояснити походження первісного гелію, який виявляють у вулканічних породах, особливо на Гаваях. На відміну від звичайного гелію, який містить два протони і два нейтрони та постійно утворюється внаслідок радіоактивного розпаду, первісний гелій містить два протони і лише один нейтрон та не утворюється на Землі.

Високі співвідношення первісного та звичайного гелію у вулканічних породах довго спонукали науковців вважати, що в глибинах мантії Землі існують первісні матеріали з первісного гелію. Нове дослідження пропонує альтернативне пояснення цього феномену.

Перспективи для планетарної науки

Це відкриття може також переосмислити джерело води на нашій планеті. Якщо Земля захопила значну кількість газів із сонячної туманності, частина водню з цього древнього газу могла сприяти формуванню земної води.

Опубліковане в журналі Physical Review Letters дослідження відкриває нові перспективи для розуміння не лише внутрішньої будови Землі, але й процесів формування інших планет у нашій Сонячній системі та за її межами.

Експеримент, виконаний аспірантом Харукі Такезавою та командою професора Хіросе, демонструє, як нові методи дослідження екстремальних умов можуть привести до переосмислення фундаментальних аспектів геології та планетарної науки.