Yaponiya və Tayvandan olan tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq kimyəvi cəhətdən təsirsiz hesab edilən heliumun yüksək təzyiq altında dəmirlə birləşə biləcəyini aşkar ediblər. Bunu tapmaq üçün lazerlə qızdırılan almaz anvil hüceyrəsindən istifadə etdilər və kəşf Yerin nüvəsində çox böyük miqdarda helium ola biləcəyini göstərir. Bu, planetin daxili quruluşu və tarixi ilə bağlı uzun müddətdir mövcud olan fikirlərə meydan oxuya bilər və hətta günəş sistemimizin birləşdiyi dumanlığın təfərrüatlarını ortaya çıxara bilər.

Tədqiqat Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Bir vulkan püskürməsi zamanı çox vaxt ilkin helium kimi tanınan izlər var. Yəni normal heliumdan fərqlənən helium və ya ⁴ He, iki proton və iki neytrondan ibarət olduğu və davamlı olaraq radioaktiv parçalanma nəticəsində əmələ gəldiyi üçün belə adlanır. Primordial helium və ya ³ He isə Yerdə əmələ gəlməyib və iki proton və bir neytrondan ibarətdir.

Vulkanik süxurlarda , xüsusən də Havayda tapılan bəzən yüksək ³ He/ ⁴ He nisbətini nəzərə alaraq, tədqiqatçılar uzun müddət mantiyanın dərinliyində ^{3 He olan ilkin materialların olduğuna inanırdılar.}

Bununla belə, aspirant Haruki Takezawa və Tokio Universitetinin Yer və Planet Elmləri Departamentindən professor Kei Hirosenin qrupunun üzvləri indi tanış olan təcrübəyə – əşyaları əzməyə yeni yanaşma ilə bu fikrə etiraz etdilər.

“Mən Yerin dərinliklərində baş verən geoloji və kimyəvi prosesləri öyrənməyə uzun illər sərf etmişəm. Güclü temperatur və təzyiqləri nəzərə alsaq, bu mühitin bəzi aspektlərini araşdırmaq üçün eksperimentlər bu ekstremal şərtləri təkrarlamalıdır . Buna görə də biz tez-tez lazerlə qızdırılan almaz örs hüceyrəsinə müraciət edirik ki, nəticəni görmək üçün nümunələrə bu cür təzyiqlər tətbiq edirik” dedi Hirose.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1740587302&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-discovery-huge-amounts-helium-earth.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTI4Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTI4Il1dLDBd&dt=1740587302131&bpp=2&bdt=98&idt=150&shv=r20250224&mjsv=m202502200101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1740587295%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1740587295%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1740587295%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=906354441366&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=1974&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=95332927%2C95353387%2C31090585%2C95347433%2C95350016&oid=2&pvsid=1747990763478705&tmod=1450296636&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=157

“Bu halda, biz dəmir və heliumu birlikdə təxminən 5-55 gigapaskal təzyiq altında və 1000 Kelvin-dən təxminən 3000 Kelvinə qədər olan temperaturda əzdik. Bu təzyiqlər təxminən 50.000-550.000 dəfə atmosfer təzyiqinə uyğundur və istifadə olunan yüksək temperaturlar, avtomobilin iridiumunu tez-tez park etmək üçün istifadə olunan materialı əridə bilərdi. müqavimət.”

Əvvəlki tədqiqatlar dəmir daxilində milyon heliumda yeddi hissədən ibarət olan birləşmiş dəmir və heliumun yalnız kiçik izlərini göstərdi. Ancaq bu vəziyyətdə, əvvəllər görüləndən təxminən 5000 dəfə yüksək olan 3,3% helium olan əzilmiş dəmir birləşmələrini tapmaq onları təəccübləndirdi. Hirose şübhələnir ki, bu, ən azı qismən bu xüsusi təcrübələr dəsti ilə bağlı yeni bir şeylə bağlıdır.

“Helium ətraf mühit şəraitində çox asanlıqla qaçmağa meyllidir; hər kəs şişmə şarın quruduğunu və batdığını görüb. Buna görə də ölçmələrimizi apararkən bunun qarşısını almaq üçün bir yola ehtiyacımız var idi” dedi.

“Material sintezini yüksək temperaturda həyata keçirsək də , kimyəvi həssas ölçmələr son dərəcə soyuq və ya kriogen temperaturda aparıldı. Bu üsul heliumun qaçmasının qarşısını aldı və dəmirdə heliumu aşkar etməyə imkan verdi.”

Bu tapıntı Yerin mənşəyini anlamaq üçün təsir göstərir. Nüvədə heliumun olması gənc Yerin erkən günəş sistemini əhatə edən hidrogen və heliumdan ibarət günəş dumanlığından bir qədər qaz tutduğunu göstərir.

Bu, həm də Yerdəki suyun bir hissəsinin bu qədim qazın tərkibindəki hidrogendən qaynaqlandığı anlamına gələ bilər ki, bu da planetin erkən inkişafı ilə bağlı yeni perspektiv təklif edir.

Daha çox məlumat: Haruki Takezawa et al, Yüksək Təzyiq altında Dəmir-Helium birləşmələrinin formalaşması, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.084101 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2405.11810

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

Tokio Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir