解释为什么氦-3从地球核心泄漏的理论

两位地球科学家，一位在普林斯顿大学，另一位在广州地球化学研究所，已经发展了一种理论来解释氦-3如何从地核泄漏到地幔中。在他们的研究中，发表在《自然地球科学》杂志上，邓杰和杜志雪使用第一性原理计算表明，氦-3可以在核心 - 地幔边界进入氧化镁，使其进入地幔。

氦-3是一种氦同位素，其原子核中有一个中子，而不是更常见的两个中子，在地球表面极为罕见，但最近的研究表明，它可以在海底的火山岩层中找到。这一发现表明，某些过程允许氦-3从核心渗入地幔。科学家们希望获得更多的氦-3，因为它已被证明在聚变反应堆中作为燃料来源是有用的。

先前的研究表明，有大量的氦-3被锁定在地球的核心 - 行星科学家认为它在行星形成过程中到达那里。氦-3是大约4亿年前凝聚的尘埃和气体的组成部分。由于它的性质，它被锁定在核心中。但有些过程已经让其中一些逃逸到地幔中，现在，邓和杜相信他们可能已经找到了原因。

先前的研究表明，当氦-3与氧化镁接触时，它会溶解，这意味着它从最初的均质矿物转变为具有结晶相的矿物。作为该过程的一部分，氦气被物理移动到氧化镁的位置。

研究人员在数学上证明，氦-3可能在行星形成后不久通过与氧化镁的相互作用从核心中拉出，一直持续到现在。他们的数学表明，在行星的整个生命周期中，当氦-3被溶解时，它可能会慢慢进入地幔的一部分，在那里它可能通过火山活动上升到地表。