Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Udfordrer big bang-puslespillet med tunge elementer

Tværsnit af jordens indre:skorpe, over- og underkappe, og ydre og indre kerner. Kredit:Mikio Fukuhara, Alexander Yoshino, og Nobuhisa Fujima

Det har længe været en teori om, at brint, helium, og lithium var de eneste kemiske grundstoffer, der eksisterede under Big Bang, da universet blev dannet, og at supernova eksplosioner, stjerner eksploderer i slutningen af ​​deres levetid, er ansvarlige for at omdanne disse elementer til tungere og distribuere dem i hele vores univers.

Forskere i Japan og Canada udfordrer nu en del af Big Bang-puslespillet. Kommer alle de grundstoffer, der er tungere end jern, virkelig fra stjerner, der eksploderer, eller er nogle skabt dybt inde i jordens kappe, takket være konvektionsdynamik drevet af pladetektonik?

I AIP fremskridt , gruppen foreslår en alternativ model for dannelse af nitrogen, ilt, og vand baseret på jordens atmosfæres historie.

De postulerer, at de 25 grundstoffer med atomnummer mindre end jern (26) blev skabt via en endoterm kernetransmutation af to kerner, kulstof og ilt. Disse kerner kunne være indespærret i den naturlige aragonitgitterkerne af Jordens nedre kappe ved høje temperaturer og tryk under lithosfæresubduktion, som opstår, når to tektoniske plader konvergerer.

Gruppen beskriver den endoterme nukleare transformationsproces som værende "støttet af den fysiske katalyse af exciterede elektroner genereret af den stikglidende bevægelse af mineralforbindelser af geoneutrinoer produceret dybt inde i Jordens kappe ved nuklear fusion af deuteroner eller radioaktivt henfald af elementer."

"Vores undersøgelse tyder på, at Jorden selv har været i stand til at skabe lettere grundstoffer ved nuklear transmutation, " sagde Mikio Fukuhara, en medforfatter fra Tohoku University's New Industry Creation Hatchery Center i Japan.

Hvis nøjagtigt, dette er en revolutionerende opdagelse, fordi "det tidligere var en teori om, at alle disse elementer stammede fra supernovaeksplosioner, hvorimod vi postulerer en supplerende teori, " sagde Fukuhara.

Dette arbejde vil have en betydelig indvirkning på geofysikområdet og kan, som resultat, "angiv mulige forskningsretninger for potentialet til at skabe de nødvendige elementer til fremtidig rumudvikling, " sagde Fukuhara.