地球地核在“漏气”？科学家解释

在6200万年前的北极岩石中发现了创纪录的氦同位素浓度，这可能是迄今为止地球核心缓慢泄漏的最令人信服的证据。

基于之前对古代熔岩流的分析结果，来自伍兹霍尔海洋研究所和加州理工学院的一组地球化学家比以往任何时候都更加确定，地球形成时被困在核心的氦正在向地表移动。

氦可不是那种容易交朋友的元素。由于非常之轻且无反应性，几乎没有什么能阻止这些气体从暴露的岩石中扩散到大气中，并飘向太空。

这使得氦在行星表面成为一种罕见的物质。然而，究竟有多少这种元素还埋藏在我们的脚下，这是地质学上最大的未知数之一。

在经历了大约46亿年的熔岩喷发之后，地球在婴儿期吞没的大部分氦，应该已经被打嗝排出了。

因此，在相对较新的火山岩输送中发现的任何天然气痕迹，都应该来自尚未吐出氦的地幔，或者来自缓慢泄漏的储量。

加拿大巴芬岛的玄武岩熔岩含有世界上最高比例的氦3（3He）和稍重的同位素氦4（4He）。对地质学家来说，这样的混合表明这种气体的存在不是被大气污染的，而是更深层、更古老起源的迹象。

几年前，伍兹霍尔海洋研究所的地球化学家福雷斯特·霍顿（ ）发现，从巴芬熔岩场采集的橄榄石样本中，氦同位素的比率高达大气水平的50倍，这即使在地幔中也很高。

这种不寻常的氦-3浓度

也存在于从冰岛采集的熔岩中，位于地壳的一部分，被认为位于地幔活动的独特传送带之上。

霍顿和他的团队不排除巧合的可能性，他们想知道，这两个热点是否都是从地幔附近的一个古老储层中获得氦的。

现在看来，他们的预感可能是正确的。

他们的最新分析包括从巴芬及其周围岛屿的数十个避难所采集的橄榄石，提供了有史以来有记录的火山岩中3He和4He的最高比率，测量结果几乎是大气中所见的任何东西的70倍。

通过考虑其他同位素的比例，包括锶和钕，研究小组可以排除可能在喷发后改变氦的特征的因素，为这种气体不寻常的起源建立一个更有力的证据。

对另一种稀有气体氖的同位素比例的测量，也与数十亿年前地球被拼凑在一起时的情况相符，这表明，

这是一个几乎被时间遗忘的金库。

追踪氖和氦到核心并不像一开始看起来那么疯狂。对地球内部热力学、压力和组成的模拟表明，在地球成长的过程中，被困在地核中的惰性气体可能受到了保护，但随着时间的推移，它们会渗入周围的地幔。

地核隐藏在数千公里厚的致密热岩石后面，是科学界最难接近的物体。科学家研究它的唯一方法是仔细倾听地球在它的皮肤下发出的回声。

如果它真的泄漏了，我们可能还有另一种方法来研究它的过程，并了解到像我们这样的行星是如何从尘埃和原始气体的漩涡中聚集在一起的。

这项研究发表在《自然》杂志上。

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