科学家在加拿大巴芬岛有了惊人的发现，他们在火山岩中检测到了大量的氦 3，这是一种稀有气体。 这一发现为氦 3 已经从地核泄漏数千年的理论提供了支持。 研究小组还在岩石中发现了氦 4，这种物质在地球上更常见。 这种意想不到的丰富的氦 3 挑战了之前关于我们星球上存在这种元素的假设。 详细介绍这一发现的研究最近发表在《自然》杂志上。
与 He-4 相比，Helium-3 在我们的宇宙中很稀缺。 该研究的主要作者福雷斯特·霍顿 (Forrest Horton) 表示，这种稀有性是因为氦 3 尚未大量生产或添加到地球上，而是流失到了太空中。 当地球的岩石部分移动和对流时，物质会上升、冷却，然后下沉。 在冷却过程中，氦气会流失到大气中并最终逃逸到太空中。
检测从地核泄漏的元素对于了解地球的形成和演化至关重要。 这些新发现有力地支持了现有的假设，即地球起源于太阳星云，太阳星云是一团气体和尘埃云，可能由于附近的超新星爆炸而塌陷。 该星云被认为含有氦3，从地核泄漏的微量证实了这一理论。
为了调查地球核心和地幔中的物质，研究小组对数百万年前格陵兰岛和北美分离期间喷发的古代熔岩进行了研究。 巴芬岛为他们的研究提供了理想的地点，其独特的景观包括火山悬崖、冰山和海岸线上的北极熊。 研究小组从岛上的岩石中采集了样本，测量结果显示氦 3 和氦 4 的含量比之前报道的要高。
收集到的每块岩石都具有科学意义，就像等待被发现的宝藏。 研究人员惊讶地发现，每克橄榄石晶体中大约有 1000 万个氦 3 原子，而氦 3 通常以每百万个氦 4 原子对应一个原子的比例存在。
这些岩石中存在的 Helium-3 表明，在太阳系形成过程中从太阳星云继承的气体在地球内部的保存状况比之前想象的要好。 但氦 3 是如何进入岩石的呢？ 随着时间的推移，这些元素融入到星系的形成中。
我们的太阳系大约在太阳星云内形成 4。 50亿年前。 当星云在超新星中塌陷时，一个旋转的圆盘形成并最终诞生了我们的太阳及其周围的行星。 从太阳星云继承的氦气很可能在地球形成期间被困在地核中。 数百万年来，氦-3从地核泄漏，以岩浆羽流的形式穿过地幔上升到地表，最终在巴芬岛喷发。 只有在喷发前形成的橄榄石晶体才能捕获并保存来自地球深处的氦气。
这项研究支持了氦 3 长期以来一直从地核泄漏的观点，但具体时间仍不确定。 分析的熔岩样本大约有 6000 万年的历史，携带氦气的地幔柱的上升可能需要数千万年。 因此，在这些岩石中测量到的氦气可能在大约 1 亿年前甚至更早的时候就从地核中逸出。
幸运的是，从地心泄漏的氦气不会对我们的星球或其居民造成伤害。 氦气是一种惰性气体，不与物质发生化学反应。 因此，它不会对人类或环境产生有害影响。
展望未来，研究小组计划调查地核是否充当其他轻元素的仓库，这可能解释为什么地球外核的密度低于预期。 关于碳和氢等元素的存在以及它们对行星演化的影响仍然存在疑问，这些元素对于行星的宜居性至关重要。 通过研究氦和其他轻元素之间的联系，研究人员希望进一步了解地球的组成和历史。