Исследователи из Японии и Тайваня впервые обнаружили, что гелий, считающийся химически инертным, может связываться с железом под высоким давлением. Это открытие было сделано с использованием нагреваемой лазером ячейки с алмазной наковальней, что позволяет предположить наличие значительных количеств гелия в ядре Земли.
Данное открытие может изменить представления о внутренней структуре и истории планеты, а также пролить свет на процессы формирования Солнечной системы.
Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, показало, что при давлении от 5 до 55 гигапаскалей и температуре от 1000 до 3000 Кельвинов гелий может связываться с железом, достигая концентрации до 3,3%.
Это значительно превышает ранее обнаруженные следы гелия в железе, которые составляли всего семь частей на миллион.
Ученые предполагают, что такие высокие концентрации гелия могут быть связаны с новыми условиями эксперимента, включая проведение химических измерений при криогенных температурах, что предотвратило утечку гелия.
Открытие имеет важные последствия для понимания происхождения Земли. Наличие гелия в ядре указывает на то, что молодая Земля могла захватить часть газа из туманности, состоящей из водорода и гелия, которая окружала раннюю Солнечную систему.
Это также может объяснить происхождение части воды на Земле, которая могла образоваться из водорода, содержащегося в этом древнем газе. Таким образом, исследование предлагает новый взгляд на ранние этапы формирования и эволюции нашей планеты.