Химики: в центре Земли образуется стабильное соединение гелия и оксида железа из-за гигантского давления в 3 млн атмосфер

Группа ученых из Китая и США выяснили, что в центре Земли может образоваться стабильное соединение гелия и оксида железа — гелия-3 и гелия-4 в мантийных плюмах. Это связано с сильным давлением в центре Земли — до 3 млн атмосфер, пишет N+1 со ссылкой на Physical Review Letters. Периодически геологи находят гелий-3 и гелий-4 в горячих мантийных породах, которые двигаются от ядра Земли до ее поверхности. Разница в концентрации может составлять до 50 раз по сравнению с океанским базальтом. Ученые отмечают, что в ядре Земли может находиться огромное количество первичного гелия, который был захвачен планетой еще на ранних этапах формирования Солнечной системы.

При этом пока ученые не понимают, как ядро планеты захватило столько первичного гелия. Электронные оболочки атома гелия заполнены, поэтому он не может вступать в химические реакции и не образует устойчивых соединений. Однако из-за экстремального давления гелию приходится все-таки вступать в химическую реакцию с водой, натрием, азотом и железом.

Исследователи просканировали возможные соединения гелия и диоксида железа FeO2 с помощью программы CALYPSO. Оказалось, что существует стабильная их версия, образованная при давлении в 1,35 млн атмосфер при температуре до 5 тыс. К. Плотность вещества составляет 7,5 г на кубический сантиметр — это означает, что на поверхности Земли оно никак не может оказаться, даже при помощи магматических волн.