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最近听说地球内部吐气的消息,立刻将大家的注意力吸引过去,毕竟这关乎到我们人类的生存和地球的安全。
据说在北极附近的巴芬岛上发现不少稀有的氦同位素氦-3,而这些稀有的氦同位素可以证明地球内部正在漏气。
氦-3又是什么呢?
它和人类又有怎样的关系?
既然地球内部正在漏气,那么人类还能活多久?
难道说除了我们现在生活着的大量稀有气体之外,地球内部还有更多吗?
下面我们就对这些进行探讨和解决。
地球到底漏气不漏气?
1975年巴芬岛的火山确定熄灭,但是巴芬岛上的氦-3仍旧大量存在,在1967年的时候科学家们就发现了巴芬岛地区的火山熔岩中含有大量稀有同位素氦-3。
自那时起,巴芬岛地区几度进行过氦-3资源的开采和收集,但由于当时的科技水平还比较落后,虽然通过钻孔等手段提取了少量的氦-3资源,但资源还是很少的。
后来到了2008年,由于研究巴芬岛火山岩中特有的氦-3奇迹般的大量涌现,使得科学家们决定对他们进行系统深入大规模的研究,这是迄今为止对巴芬岛上收集的陨石岩中含有氦-3进行的全面分析和研究。
他们发现,这些火山岩中的氦-3含量不仅多,而且还具有稀缺性和不均匀性。
其中一些岩石中的氦-3含量非常高,甚至有些岩石中的含量远远超过其他岩石。
这种不均匀性使得科学家们更加困惑,因为它们无法用普通的地质过程来解释这种现象。
因此,研究小组提出了一种新的假说,认为这种氦-3的高含量可能是由于一些特殊的地质事件所导致的,比如说是火山曾经喷发过程中大量的陨石撞击地球,产生了大量的高温气体,这些高温气体中富含氦-3。
但随着时间的推移,大部分气体已经消失了,只留下稀缺而不均匀的氦-3。
然而,实验室还发现了一些更加令人惊讶的事实,那就是这些氦-3颗粒甚至没有污染,并且它们具有着非常古老的年代,这表明这些颗粒可能存在了数十亿年之久。
此外,更令人惊讶的是,这些氦-3颗粒之间还存在着一种非常特殊的关系,那就是它们之间的分布是完全随机的,没有任何规律可言,就像撒在地面上的芝麻一样。这一现象至今还没有得到解释,但是它引起了科学家们极大的兴趣,并继续进行着深入的研究。
研究团队记录了陨石岩中所测得的氦-3浓度,然后对这些浓度数据进行了方差计算和平均值计算,得出结论:整个巴芬岛地区陨石岩平均氦-3浓度为每立方厘米7.35 * 10^-9 毫升,这个数据已经证明了巴芬岛上陨石岩中存在着丰富的氦-3资源。
为了进一步了解这一现象背后的原因,研究小组还进行了更加深入的研究,他们对巴芬岛地区陨石岩中的氦-3进行了分子筛选实验,并对其进行了分离和纯化。
这些实验结果进一步证实了他们之前提出的假说,发现这些氦-3颗粒实际上是由不同来源组成的,其中一些是来自于太阳风,而另一些则是来自于早期地球形成过程中的气体残留。
这项研究不仅增加了我们对巴芬岛地区独特地质过程的理解,而且还为我们提供了更多关于早期地球历史和行星形成过程的重要信息。
同时,它还揭示了在行星形成过程中,火山喷发和陨石撞击等事件对于气体成分和稀有同位素分布的重要性,这将在未来行星科学研究中发挥不可或缺的重要作用。
正如科学家们所猜想一样,这些氦-3元素并不是因为地球内部在漏气,而是和宇宙中的太阳风有一定关系,这种太阳风其实也是一种由等离子体组成的物质,它是由太阳内部核聚变反应产生并释放出去的一种高能量粒子流,其中就包含大量稀有同位素。
当太阳风从太阳释放出来时,有一部分会向着各个方向扩散到太空中,但其中也有一部分会因为重力以及其他影响力被地球引力吸引住。
在他们靠近地球时,会因为受到地球磁场与大气层之间摩擦阻力作用下产生幻日这种现象,也就是我们在天空中看见极光时非常美丽景象。
但是有些阳光中的高能量粒子会因为剧烈运动,不受到任何阻挡而随着进入地下,随着地下温度越来越高,这些高温粒子就会转变成气体状态,并且因其量多风力大便会不断集合,在熔岩喷发时随着喷发一起喷出地下。
所以说,巴芬岛上喷发出的大量稀有同位素都是因为太阳风中大量稀有同位素被吸引到地球并进入地下,在经过千万年甚至亿万年的岁月后,因为地核等多方面因素极为复杂,逐渐成为气体状态并随着喷发而随之排出地下,所以这并不代表着现在和未来地球也将以此方式不断排除。
在地核中存在怎样稀有气体?
1.关于稀有氦同位素。
如前文所述,氦同位素主要存在于太阳风中,但太阳风不会是跟地球“讨好”才能进入地球,其实大部分都是被太阳自身引力吸引造成,因为太阳风是由等离子体构成,主要成分是带电粒子,是一种高能量原子流派粒子流,也就是原子的电离能使原子失去电子而成为带电离子,同时由于太阳能量大,所以粒子流中的原子数量也多。
而在这种带电粒子的高能量状态下,会由于自由运动和碰撞产生许多反应,从而被电离,其中由于太阳风在冷却掉一部分能量后,让其能量降低到一定程度后,又会重新结合并在降温过程中转变成气体状态,从而出现各种各样成分不同的气体。
因此氦同位素也是太阳风形成过程中经历各种反应而重组产生的一种结果。
实际上太阳风中还有很多其他种类组成气体,只不过是因为那时候宇宙刚形成,一切都处于很混乱状态,不容易鉴别,只不过之后随着太阳风影响各个星体形成,就将这些成分以各种状态不同运载到不同星体上。
所以现在在巴芬岛上所发现的大量稀有同位素氦-3只是众多同位素中的一种,并不能说明地核还有更多,它们只是一种特殊例子。
世界其他地区都有类似情况,只不过目前也只是发现巴芬岛上最为明显,其它地方并没有进行过大规模研究,所以可能还有很多类似例子存在哪,但并不一定真相像巴芬岛上这样显著。
2.其他稀有气体。
除了氦同位素之外,科学家们推测地核可能还存在其他一些稀有气体,比如氢、氖、氦、氩、氪、镭等惰性气体,但并没有绝对证据证明它们一定存在。
其中重一些惰性气体如镭就是由于其原子质量太重以及化学性质极其惰性,它们不会组分其他物质,也不会发生化学反应而更容易保留下来。
轻一些如氢、氖等也不会被排出太多,而只剩少部分被逐渐挤出或者被化学反应消耗掉,所以推测它们存留可能性较高。
如果能够利用这些氦同位素?
1.未来能源。
根据从巴芬岛上大量提取出的稀有同位素来看,这两者甚至可以进行大规模开采用作能源燃料使用,并且科学家们也曾经考虑过这种可能性,但问题也随之而来开采技术以及经济成本都会非常高昂。
现在人类如今正在探索如何利用聚变反应来取代核裂变反应作为能源,聚变反应是将轻元素聚合成重元素,同时释放出巨大的能量,相比之下这种核聚变能量释放效率要比核裂变高多少倍,更何况聚变反应产品比较安全,也不会产生大量放射性废料。
而且更令人兴奋的是,比起从巴芬岛上开采,我们往月球开采提取会比在地球上轻松得多,这是因为在月球表面的重力要弱得多,更何况月球表面的资源极其丰富,不仅包含各种矿石,还有大量资源丰富的小行星带,与之相比而言,在巴芬岛开采就落后太多。
2.重新审视当今生存发展方式。
如果查明了如今巴芬岛最近数十年没再出现火山爆发而导致全球变暖是否因为不断释放惰性气体进而导致全球变暖,同时如果这些惰性气体能够被人类利用作为能源的话,那么如今人类又要如何应对?
首先这就意味着如今人类一直依赖着石油和煤炭作为主要能源虽然经济效益高,但却显然并不是最优选择。
现在已经开始慢慢研发煤炭转化制造液态燃料进行使用,但这毕竟还是老路,有更多新路等着我们去开拓发现和探索,还有更少可能以此为起点飞向宇宙冒险探索。
其次就是人类是否应该持续将精力与资源集中在有限的一颗星球之上?
这一点确实值得人类认真思考,不如现在人类每年投入千亿资金进行探索月球开发资源,不如否定这一做法核心价值?人类是一种怎样生物?难道仅仅只局限生存这一层面吗?
如前文所述“地球正在漏气”这仅仅是一个诱人眼球的话题而已,其实真实意思是暗示我人需要重新审视目前生存与发展模式,需要更好的选择新的方向,提高探索精神以及探索意识,更好更快更先进的发展起来才是正确方向。 |
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