地球正在偷偷放气 研究发现 每年都有2公斤氦3进入太空
地球内部的氦-3泄露现象引起了科学家的高度关注。虽然氦-3在地球上很稀少,但它是一种极具潜力的清洁能源,如果数量足够,它将会解决人类的能源危机,从根本上改变目前的能源结构。
在过去,人们认为地球上的氦-3储量非常少,只有几百公斤。但近年来,科学家发现地球每年会泄露大约2000克的氦-3,这意味着地球内部可能还有更多的氦-3。美国新墨西哥大学的物理学家彼得.奥尔森领导的研究团队发现,地球内部正在不停地向外泄露氦-3。这一发现为科学家研究地球起源提供了重要的线索。
氦-3是一种稳定无味的气体,是氦气的同位素气体,在化学元素周期表中排在第二。它的原子核相比氦-4少了一个中子,因此在地球上的占比非常低,仅占0.000137%。相比之下,我们熟知的氦原子一般是氦-4,它占据了地球氦元素的99.99986%。这是因为氦-4的来源十分广泛,除了接收宇宙中的物质外,还可以在地球上自然形成,一些放射性元素在衰变时就会产生大量的氦-4。
尽管氦-3在地球上很稀少,但在月球上的储量却非常丰富。据探测数据显示,月球的氦-3储量至少大约有71.5万吨。这是因为月球没有磁场保护,它会遭到太阳风的猛烈轰击,因此就像收集器一样,在40亿年间收集着太阳的氦-3。而在地球上,由于磁场的保护,大部分太阳风会沿着地球磁力线慢慢扩散,只有一小部分会被大气层俘获,最终也会消失,因此氦-3无法在地球上留存。
氦-3是一种可再生的清洁能源,利用氚和氦-3的热核聚变反应,一公斤的氦-3就能产生10000千瓦的电,10吨的氦-3就能满足中国一年的能源需求。因此,氦-3被认为是最佳的清洁能源之一。目前,从月球开采氦-3的难度和费用都非常高,但随着技术的发展和完善,这一梦想总有一天会实现。
彼得.奥尔森领导的研究团队对地球演化过程中氦的含量进行了模拟研究。他们发现,地球通过引力将周围的物质凝聚在一起时,氦-3也成为了地球的一部分,随着地壳冷却,它们就被封印在了地核。然而,在地球形成的早期,一颗名为忒伊亚的行星撞向地球,地球和忒伊亚合二为一,导致地幔大部分被融化,许多氦因此逃逸出去。不过,由于地核相对来说具有更强的撞击抵抗力,一部分氦-3得以保存在地核深处。
地球内部泄露的氦-3量不大,但这一现象提供了重要的线索,有可能证实地核中还存在更多的氦-3。随着科学技术的不断进步,人类有望从月球开采氦-3,为能源领域带来革命性的变革。
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