Элементы легче железа могут создаваться глубоко в мантии Земли
Звездный нуклеосинтез - широко признанная теория образования всех элементов в нашей Вселенной
Химические элементы могут образовываться не только во время взрывов сверхновых, но и глубоко в нижней мантии Земли.
Звездный нуклеосинтез — широко признанная теория образования всех элементов в нашей Вселенной. Долгое время предполагалось, что водород, гелий и литий были единственными химическими элементами, существовавшими после Большого взрыва, когда образовалась Вселенная, и что взрывы сверхновых — звезд, взрывающихся в конце своего жизненного цикла, несут ответственность за превращение этих элементов в более тяжелые и распространяют их по всей вселенной.
Исследователи из Японии и Канады задались вопросом — все ли элементы легче железа на самом деле происходят от взрыва звезд, или некоторые из них созданы глубоко в мантии Земли благодаря динамике конвекции, обусловленной тектоникой плит?
Исследовательская группа предлагает альтернативную модель образования азота, кислорода и воды, основанную на истории атмосферы Земли.
Они постулируют, что элементы с атомными номерами меньше железа (26) могут быть созданы в результате эндотермической ядерной трансмутации двух ядер, углерода и кислорода. Эти ядра могут быть заключены в естественное решетчатое ядро арагонита нижней мантии Земли при высоких температурах и давлениях во время субдукции литосферы, которая происходит при сближении двух тектонических плит.
Этот процесс сопровождается генерацией нейтрино и находится под влиянием возбужденных электронов, генерируемых в результате скольжения во время эволюции континентов, мантийной конвекции, вызванной столкновениями с крупными астероидами и ядерного синтеза в ядре Земли.
«Наше исследование предполагает, что сама Земля смогла создать более легкие элементы путем ядерной трансмутации», — сказал Микио Фукухара, соавтор исследования из Университета Тохоку в Японии.
Если верно, то это революционное открытие, потому что «ранее предполагалось, что все эти элементы происходят от взрывов сверхновых, в то время как мы постулируем дополнительную теорию», — сказал Микио Фукухара.
По словам ученых, работа окажет значительное влияние на область геофизики и, в результате, может «указать возможные направления исследований для потенциала создания элементов, необходимых для будущего освоения космоса».
Исследование было опубликовано в AIP Advances.