ฮีเลียมดั้งเดิมตั้งแต่ต้นอาจติดอยู่ในแกนกลางที่แข็งแกร่งของโลกการวิจัยใหม่ชี้ให้เห็น การค้นพบนี้อาจมีผลกระทบต่อการอภิปรายที่ยาวนานเกี่ยวกับความรวดเร็วของโลกของเราที่เกิดขึ้น
ฮีเลียมรูปแบบที่หายากนี้เรียกว่าฮีเลียม -3 เพราะมีโปรตอนสองตัวและนิวตรอนหนึ่งตัวในนิวเคลียส ฮีเลียมปกติซึ่งพบได้ทั่วไปมากกว่า Helium-3 700,000 เท่าเรียกว่า Helium-4 เพราะมีโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว ในขณะที่ Helium-4 เป็นผลิตภัณฑ์ทั่วไปของการสลายตัวขององค์ประกอบกัมมันตรังสี Helium-3 มาเกือบทั้งหมดจากเมฆฝุ่นและก๊าซเริ่มต้นที่ก่อตัวขึ้น-
องค์ประกอบดั้งเดิมนี้เป็นที่รู้จักกันดีว่ามีอยู่ภายในโลก ในแต่ละปีประมาณ 4.4 ปอนด์ (2 กิโลกรัม) ของฮีเลียม -3 รั่วไหลออกมาจากสันเขากลางมหาสมุทรที่เปลือกโลกดึงออกจากกันและออกจากฮอตสปอตภูเขาไฟที่แตะแมกมาจากเสื้อคลุมลึก แต่วิธีที่มันยังคงอยู่ในโลกเป็นเวลาหลายพันล้านปีเป็นปริศนาที่ถาวร
ฮีเลียมเป็นก๊าซที่เบามากและก๊าซที่ระเหยได้ส่วนใหญ่มีความยาวตั้งแต่หนีออกมาจากเสื้อคลุมหรือปั่นป่วนไปที่พื้นผิวโดยการเคลื่อนไหวที่ไม่อาจหยุดยั้งของ-
นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีว่าบางทีฮีเลียมดั้งเดิมนี้อาจเป็นที่ซึ่งมันจะยังคงปลอดภัยจากการรบกวนที่สำคัญและรั่วไหลออกไปที่พื้นผิวช้ามากเท่านั้น แต่แกนกลางส่วนใหญ่เป็นเหล็กและฮีเลียมและเหล็กมักจะไม่ผสม
ตอนนี้ในการศึกษาใหม่นักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการของมันตั้งอยู่ใน piroseนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยโตเกียวและเพื่อนร่วมงานของพวกเขาพบว่าที่อุณหภูมิและแรงกดดันที่คาดหวังในแกนกลางองค์ประกอบทั้งสองจะผสมผสาน ในความเป็นจริงเหล็กแข็งที่อุณหภูมิสูงและความดันอาจมีฮีเลียมสูงถึง 3.3% นักวิจัยรายงาน 25 กุมภาพันธ์ในวารสารจดหมายทบทวนทางกายภาพ-
นักวิจัยค้นพบความเข้ากันได้นี้โดยการทำความร้อนเหล็กและฮีเลียมถึงระหว่าง 1,340 ถึง 4,940 องศาฟาเรนไฮต์ (727 ถึง 2,727 องศาเซลเซียสหรือ 1,000 ถึง 3,000 เคลวิน) จากนั้นพวกเขาจะกดตัวอย่างภายใต้อุณหภูมิแช่แข็งและวัดโครงสร้างผลึกของพวกเขา วิธีนี้มีแนวโน้มที่จะป้องกันการหลบหนีของฮีเลียมในระหว่างขั้นตอนการวัด Hirose กล่าวในกคำแถลง-
นักวิจัยใช้ฮีเลียม 4 ปกติในการทดลอง แต่ฮีเลียม -3 น่าจะมีพฤติกรรมคล้ายกันมากปีเตอร์โอลสันนักธรณีฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโกซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา แต่ศึกษาแกนกลางของโลก ผลการวิจัยยืนยันว่าฮีเลียมสามารถล็อคอยู่ในแกนชั้นในที่มั่นคงของโลกเป็นเวลานานโอลสันบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต แต่เขาเตือนว่ามีเพียง 4% ของแกนกลางที่แข็งแกร่ง
“ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะมันแสดงให้เห็นว่าฮีเลียมเข้ากันได้กับเฟสที่เป็นของแข็งของแกนกลาง” โอลสันกล่าว “ แต่เนื่องจากแกนกลางที่เกิดขึ้นเกือบจะเกิดขึ้นในสถานะของเหลวจึงมีงานอีกมากที่ต้องทำเพื่อแสดงให้เห็นว่าการตีความเดียวกันสามารถนำไปใช้กับส่วนของเหลวได้”
การหาวิธีที่ฮีเลียม -3 ได้รวมเข้ากับแกนกลางในระหว่างการก่อตัวของโลกเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจเมื่อดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นโอลสันกล่าว ก๊าซเบาเหมือนฮีเลียมแขวนอยู่รอบ ๆ เนบิวลาแก๊สและพุ่มไม้ที่ก่อตัวเป็นระบบสุริยะเพียงไม่กี่ล้านปี
“ มันถกเถียงกันอย่างมากว่ามันใช้เวลานานแค่ไหนในการก่อตัวของโลก” โอลสันกล่าว "มีหลักฐานอื่น ๆ ที่ถูกตีความให้บอกว่าโลกก่อตัวช้ามากต้องใช้เวลา 100 ล้านปีคุณจะไม่ได้ฮีเลียมอยู่ลึกลงไปในโลกหากโลกก่อตัวขึ้นอย่างช้าๆ"
กล่าวอีกนัยหนึ่งหากนักวิทยาศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นว่าแกนกลางของโลกมีฮีเลียม 3 จำนวนมากมันจะแนะนำอย่างยิ่งว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว
