新墨西哥大学的地球化学家、发表在《地球化学、地球物理学、地球系统》上的这项研究的作者扎卡里夏普说，地球形成的确切方式仍然是一个悬而未决的问题。他说，通常情况下，科学家认为早期太阳系中的原始地球和其他行星是随着尘埃的积累逐渐形成的，聚集成越来越大的块。但被困在地球深处的古代氦可能预示着一个不同的故事。 理解这个故事的关键是一种叫做氦3的稀有同位素。有两种不同类型的氦原子，称为helium3和helium4，它们的质量相差一个中子。夏普说，氦4可以通过较重元素的放射性衰变在地球上形成，但我们星球上的氦3供应有限，它在形成时被困在地球中。这种古老的氦3只占地球氦气的一小部分。夏普说，每年从地下深处逸出的氦3如此之少，以至于只能装满大约50个生日气球。 夏普说，早期的太阳系有一个以太阳为中心的气体和尘埃云，称为太阳星云，大多数研究人员认为它会在一百万或两百万年后分散。几十年来，天文学家的首选解释是星云中的尘埃颗粒聚集成更大的颗粒。它们变得越来越大，直到它们形成几英里宽的物体，然后它们像碰碰车一样相互碰撞，夏普说，最终膨胀到行星大小。 但夏普和他的合著者彼得奥尔森提出了一个新模型，用于替代、长期争论的创造地球和其他行星的想法：世界在太阳星云的存在下迅速形成，夏普说。鹅卵石大小的小块会从太阳系的外围流向太阳。然后，当原行星围绕太阳掠过时，它们会拾起这些鹅卵石并迅速增加它们的质量大约在两百万年之内，而星云仍然存在，而不是在它消失后的几百万年。 在这种更快的情况下，地球的引力会从太阳星云中拉入稠密、厚实和高温的大气层。夏普说，地球本来会很热，在其表面上隐藏着岩浆海洋。 在这些条件下，大气中的气体会溶解到岩浆海洋中。夏普将这种效果比作汽水罐的内部，高压迫使汽水内部的二氧化碳。然后就像苏打水在打开时会变平一样当周围的压力消失时，大气中的气体会逐渐释放出来。 夏普说，他和奥尔森认识到，由于在高压大气下有如此多的氦气被迫进入岩浆海洋，这种元素最终会在整个地球中混合并卡在其金属核心中。 他们认为氦从地核一直向上传播到地幔，并从构造板块分开的大洋中脊渗出地球。夏普说，这种氦气也来自夏威夷、黄石公园和冰岛等地的热点，那里的岩浆羽流从地下深处升起。氦气很轻，以至于它在大气中升得很高，然后消失在太空中。夏普说，如果氦3以这种方式逸出，地球的逐渐形成将很难解释气体是如何被困在地核中的。 如果他们的模型是正确的，那么这意味着地球在存在太阳星云气体的情况下吸积，这意味着氢和氦，圣克鲁斯大学的行星科学家弗朗西斯尼莫说，他没有参与这项研究。反过来，这意味着地球必须迅速形成比科学家目前认为的要快，尼莫说。 这篇论文必须对早期太阳系和原地球的条件做出很多假设，其他研究人员可能会在未来的工作中探索和挑选这些条件。例如，他们可能会收集更多的实验证据，证明在高温和高压下将氦溶解成金属是多么容易，就像夏普和奥尔森所说的那样，发生在地球的岩浆海洋中。 夏普说，这项研究告诉我们关于地球形成的信息也将与探索宇宙其他地方的恒星和系外行星有关。也许其他太阳系中的行星也在年轻恒星周围的气体苗圃中迅速形成。 到2025年，这17种未来科技，告诉你如何改变世界？ 预测：2050年之前，最有可能发生的意外事件 未来科技：2022电子科技展最激动人心的，10个创新 耗资600亿美元！2050年中国最大水利项目完工，横跨全国数千公里 改变世界的22个技术，比你想象的要快，这些技术将改变我们的生活
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