هسته کره زمین یکی از پیچیده‌ترین و مرموزترین بخش‌های سیاره ما است که به تازگی کشف‌های جدیدی در مورد ترکیب آن به وجود آمده است. یکی از این کشف‌ها نشان می‌دهد که هلیوم، یکی از سبک‌ترین عناصر در جهان، می‌تواند تحت فشار بسیار بالا با آهن ترکیب شده و ترکیب شیمیایی جدیدی به نام هیلید آهن ایجاد کند.
این کشف می‌تواند به معنای آن باشد که دانش ما از شیمی اعماق زمین و هسته کره زمین، هنوز ناقص و ناتمام است.
امکان وجود هلیوم در هسته کره زمین
این یافته‌ها نشان می‌دهد که هلیوم می‌تواند در هسته سیاره ما، جایی که آهن تحت فشار شدید قرار دارد، وجود داشته باشد.
فیزیکدان هاراکی تاکِزاوا از دانشگاه توکیو، که سرپرستی این تحقیق را بر عهده داشته است، بر این باور است که در قلب چگال آهن هسته کره زمین ممکن است مقادیر زیادی هلیوم اولیه وجود داشته باشد.
این هلیوم می‌تواند به دوران‌های اولیه تشکیل زمین و دیگر سیارات برگردد، زمانی که هلیوم در نتیجه انفجار بزرگ به وجود آمده است.
در زمین، هلیوم به دو ایزوتوپ پایدار تقسیم می‌شود: هلیوم-۴ و هلیوم-۳.
هلیوم-۴ رایج‌ترین ایزوتوپ است که در هسته آن دو پروتون و دو نوترون وجود دارد. هلیوم-۴ تقریبا ۹۹.۹۹۹۸۶ درصد از هلیوم موجود در کره زمین را تشکیل می‌دهد.
از سوی دیگر، هلیوم-۳، که بسیار نادرتر است، تنها حدود ۰.۰۰۰۱۳۷ درصد از هلیوم کره زمین را به خود اختصاص می‌دهد و به عنوان ایزوتوپی که در ابتدا پس از انفجار بزرگ به وجود آمده، شناخته می‌شود.
یکی از نکات جالب این کشف این است که مقادیر کمی هلیوم-۳ در گازهای خارج شده از فوران‌های آتشفشانی شناسایی شده است، که این امر نشان می‌دهد هلیوم اولیه ممکن است در اعماق زمین، در گرانیت‌توده‌های زیرین، به دام افتاده باشد.
فیزیکدان کِی هیروسه از دانشگاه توکیو توضیح می‌دهد که برای شبیه‌سازی شرایط فشاری و دمایی در اعماق زمین، از دستگاه‌های پیشرفته مانند سلول‌های الماس با لیزر استفاده کرده‌اند. این شرایط فشاری، معادل ۵۰,۰۰۰ تا ۵۵۰,۰۰۰ برابر فشار جو است و دماهای استفاده‌شده می‌توانند حتی ایریدیوم را ذوب کنند.
طبق تحقیقاتی که تاکِزاوا و همکارانش انجام داده‌اند، آن‌ها توانسته‌اند تحت فشارهای زیاد، هلیوم و آهن را با یکدیگر ترکیب کرده و نسبت هلیوم به آهن را تا ۳.۳ درصد افزایش دهند. این میزان تقریبا ۵۰۰۰ برابر بیشتر از مقادیر قبلا گزارش‌شده است.
این یافته جدید نشان می‌دهد که هلیوم در شرایط شدید می‌تواند به آهن متصل شود، برخلاف حالت معمولی که در آن هلیوم به راحتی فرار می‌کند.
این کشف جدید به این معناست که هلیوم اولیه، که در هنگام تشکیل زمین در اعماق سیاره به دام افتاده، ممکن است نقشی مهم در تشکیل هسته کره زمین و دیگر سیارات ایفا کرده باشد.
این همچنین ممکن است به این معنی باشد که هلیوم اولیه در هسته‌های ماه و مریخ نیز به دام افتاده است. در صورتی که این فرضیه صحیح باشد، می‌تواند توضیحی برای برخی ایزوتوپ‌ها در گازهای آتشفشانی و فرآیندهای زمین‌شناسی باشد.
هیدروژن و هلیوم در هسته کره زمین
در کنار هلیوم، هیدروژن نیز یکی از عناصر اولیه است که ممکن است در هنگام شکل‌گیری زمین به فراوانی در هسته کره زمین وجود داشته باشد. هیدروژن اولیه، به عنوان یکی از مهم‌ترین اجزای آب، ممکن است در شکل‌گیری آب اولیه زمین نقش داشته باشد.
بنابراین، تحقیقات بیشتر در این زمینه می‌تواند اطلاعات جدیدی در مورد چگونگی شکل‌گیری آب و دیگر ویژگی‌های زمین فراهم کند.
این کشف‌ها تنها نقطه شروعی برای درک بهتر شیمی و ساختار هسته کره زمین است. تحقیقات آینده می‌تواند به گشایش‌های بیشتر و گسترش درک ما از شرایط شیمیایی و زمین‌شناسی در اعماق سیاره منجر شود. این دانش نه تنها می‌تواند به فهم ما از زمین، بلکه به درک دقیق‌تر دیگر سیارات و ماه‌ها نیز کمک کند.
__ تکنو دات مرجع اخبار تکنولوژی __
