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漏气的地球
说起地球结构 ， 在我们常见的了解中 ， 地球结构大致可以像鸡蛋一样分为三层 ， 地壳、地幔和核心 。
大致上看这样没问题 ， 不过细分下来 ， 地球的层级结构实际还是比较复杂的 。
每一个层级都可以被分为内外层 ， 地壳与最上层的地幔构成岩石圈 ， 壳幔边界是两种不同的物理现象 。
首先是地震速度存在不连续性 ， 其次在洋壳中 ， 超镁铁质堆积岩与构造方铅矿之间存在化学不连续性 。
科学家通过古代矿物同位素以及放射性元素的测量 ， 已知最古老的矿物颗粒约为44亿岁 。
这也是今天我们常说的地球年龄 ， 而地球究竟从何而来 ， 科学家也仍在寻求问题的答案 。
但是近年来的科学研究表明 ， 地球内部的结构比我们想象中要复杂得多 ， 并且还有许多不为人知的活动 。
一项新的模型研究表明 ， 地球在大爆炸不久后产生了一种极其罕见的氦气 。
而这种氦气如今正在从地球的金属核心中泄露出来 。
氦气是宇宙中存在较多的一类气体 ， 地球内部所泄露出来的则是氦气同位素气体氦-3 ， 科学家将其称之为原始氦气 。
或许大多数人并不了解氦气在宇宙中有什么作用 ， 简单来讲 ， 氦气和氦-3会与星系中的其他气体和尘埃粒子相结合 。
最终在简单而又猛烈的结合作用下 ， 通过旋转和坍缩作用形成一个恒星星系 。
科学家表示 ， 地球核心或许存在大量的氦3储层 。 这进一步说明氦气在星系早期的形成过程中 ， 对地球的形成起到了帮助作用 。
氦-3是氦的一种同位素变体 ， 它的原子核中只有一个中子 。
相比其他常见的两个中子结构 ， 氦-3的化学结构决定了它会是一种稀有气体 ， 而且它在地球上的存量只有0.0001% 。
它可以是由氚的放射性衰变得来 ， 而氚是又是稀有氢放射性同位素 。
所以从宇宙的发展经历来看 ， 大多数氦-3都可能来自大爆炸 。
额外提及一下关于大爆炸理论 ， 如今天体物理学中的一个重要理论基础就是大爆炸 。
科学家可以通过大爆炸残留下来的痕迹来了解宇宙过去发生了什么 ， 爆炸之后带来的便是宇宙膨胀 。
原子核形成后的378000年里 ， 充满等离子体的云状结构遍布宇宙 ， 直到它进一步冷却让电子和质子形成中性氢原子 。
这个过程中会带来微波辐射 ， 因此科学家可以借助这种辐射来研究宇宙 ， 所谓的宇宙微波背景辐射正是如此 。
地核模型揭示秘密
回到刚才的话题上来 ， 科学家之所以关注了解地球内部泄露出来的氦-3 。
主要在于它可以帮助科学家建造一个更准确的物理模型 。
另外 ， 这也能帮助我们进一步了解地球的演化 。
为了进行调查 ， 国外的研究小组模拟了地球历史时期中最重要的两个氦丰度阶段 。
一个是地球的早期形成阶段 ， 这一时期的地球正在积累氦气 ， 包括月球形成后 。
研究展示了几个关键点 ， 首先是地幔和核心在形成过程中 ， 这两个结构从太阳星云中获得了千万亿次的氦3 。
其次在于 ， 核心是地球上主要的氦-3储存层 ， 氦3从地核处泄露 ， 一直到地幔 。
地球的氦-3每年会以2公斤的当量从地球内部逃逸 ， 并主要沿着大洋中脊系统向其他地方蔓延 。
在地球的交互模型中 ， 科学家们认为 ， 地球早期的撞击事件导致大部分氦气逸出 。
核幔氦-3的交换模型显示 ， 如果撞击物质的质量超过地球质量的5% ， 星云大气几乎会完全消失 。
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