هلیوم اولیه، گواهی بر لحظات آغازین بیگ‌بنگ در هسته زمین
محققان به کشفی شگفت‌انگیز دست یافته‌اند که می‌تواند تغییرات اساسی در درک ما از ترکیب شیمیایی عمق‌های پنهان زمین ایجاد کند. این کشف نشان می‌دهد که هلیوم، یکی از سبک‌ترین عناصر جهان، می‌تواند تحت فشار بالا به آهن متصل شود و ترکیبی به نام «آهن هلید» تشکیل دهد. این موضوع احتمال وجود یک مخزن عظیم از هلیوم اولیه را در هسته زمین، جایی که آهن در بیشترین فشار خود قرار دارد، مطرح می‌کند.
در زمین، هلیوم در دو ایزوتوپ پایدار وجود دارد: هلیوم-۴ و هلیوم-۳. هلیوم-۴، که حدود ۹۹.۹۹۹۸۶ درصد از تمام هلیوم موجود بر روی زمین را تشکیل می‌دهد، محصول واپاشی رادیواکتیو اورانیوم و توریوم است. از سوی دیگر، هلیوم-۳ که تنها ۰.۰۰۰۱۳۷ درصد از هلیوم زمین را شامل می‌شود، بیشتر از دوران بیگ‌بنگ باقی مانده است و به عنوان یک عنصر اولیه شناخته می‌شود.
به گزارش وب‌سایت sciencealert یکی از جالب‌ترین مشاهدات علمی این است که در هنگام فوران آتشفشان‌ها، مقادیر کوچکی از هلیوم-۳ در گاز‌های خارج‌شده از عمق زمین یافت می‌شود. این موضوع باعث شده بود دانشمندان فرض کنند که هلیوم اولیه ممکن است در گوشته زمین به دام افتاده باشد. اما کشف جدید تیمی از فیزیکدانان به رهبری هاروکی تاکزاوا از دانشگاه توکیو، این نظریه را به چالش بکشد و منبع جدیدی برای هلیوم اولیه پیشنهاد دهد.
این تحقیق نشان می‌دهد که هلیوم می‌تواند در شرایط فشار و دمای بسیار بالا به آهن متصل شود و ترکیبی به نام آهن هلید تشکیل دهد. برای بررسی این پدیده، محققان از یک دستگاه "فشارسنج الماسی" استفاده کردند که قادر است فشاری معادل ۵۰٬۰۰۰ تا ۵۵۰٬۰۰۰ برابر فشار جوی و دمایی بین ۱٬۰۰۰ تا ۳٬۰۰۰ کلوین ایجاد کند. این شرایط شبیه به محیطی است که در هسته زمین حاکم است.
نتایج حاصل از این آزمایش‌ها شگفت‌انگیز بود. در حالی که مطالعات قبلی نشان داده بودند که هلیوم تنها در مقادیر بسیار کم (حدود چند قسمت در میلیون) به آهن متصل می‌شود، این تیم به نسبتی معادل ۳.۳ درصد هلیوم به آهن دست یافت. این مقدار تقریباً ۵٬۰۰۰ برابر بیشتر از گزارش‌های قبلی است.
این کشف نشان می‌دهد که هلیوم، که در شرایط عادی بی‌اثر است، می‌تواند در شرایط فشار و دمای بسیار بالا واکنش‌پذیر شود. این امر احتمال می‌دهد که هلیوم اولیه در طول تشکیل زمین به آهن متصل شده و در هسته سیاره ما ذخیره شده باشد. این فرآیند ممکن است در سایر سیارات داخلی مانند ماه و مریخ نیز رخ داده باشد.
وجود هلیوم اولیه در هسته زمین می‌تواند توضیحی برای حضور این عنصر در گاز‌های آتشفشانی باشد. همچنین، این کشف می‌تواند به درک بهتر ما از نحوه تشکیل آب در زمین کمک کند. هلیوم اولیه ممکن است در کنار هیدروژن اولیه، که نیز در طول تشکیل زمین حضور داشته، نقش مهمی در ایجاد آب اولیه سیاره ما ایفا کرده باشد.
انتهای پیام/
