大家好,我是魅力科學(xué)君,今天我們要聊的話題是:一項(xiàng)近日發(fā)表在《自然》雜志上的新研究表明,地球核心正在泄漏黃金。下面我們就來(lái)了解一下這具體是怎么回事。
探索地球內(nèi)部的秘密,最常見(jiàn)的方式就是利用地震波來(lái)進(jìn)行探測(cè),除此之外,還有一種方式就是研究火山巖,這種巖石由巖漿經(jīng)過(guò)火山口噴出到地表后冷凝而成,其中攜帶了大量地球內(nèi)部的信息。
實(shí)際上,此次研究正是采用了這種方式,在研究工作中,科學(xué)家采集了來(lái)自夏威夷的火山巖樣本,并利用新開(kāi)發(fā)的微量同位素分析技術(shù)對(duì)其進(jìn)行深入研究,結(jié)果表明,樣本中“釕-100”的含量遠(yuǎn)高于預(yù)期。
科學(xué)家指出,釕有多種穩(wěn)定同位素,包括“釕-96”、“釕-98”、“釕-99”、“釕-100”、“釕-101”、“釕-102”、“釕-104”等。
由于地球在不同形成階段吸積的原始物質(zhì)不同,以及地核和地幔的分離過(guò)程等原因,地球核心里的釕同位素組成,與地幔和地殼存在著明顯的差異,相比之下,“釕-100”在地球核心里的含量,要比在地幔和地殼中高得多。
所以樣本中異常高含量的“釕-100”,就發(fā)出了一個(gè)強(qiáng)烈的信號(hào):它們并不是來(lái)自地殼或地幔,而是直接從地核里泄漏出來(lái)的。
那么,它們是怎么跑到地表來(lái)的呢?科學(xué)家認(rèn)為,這得歸功于地球內(nèi)部一個(gè)巨大的“運(yùn)輸系統(tǒng)”——地幔柱(Mantle Plume)。
簡(jiǎn)單來(lái)講,地幔柱可以起源于“核幔邊界”(即地球核心與地幔交界區(qū)域),它們是一種巨大熱巖流,會(huì)緩慢地向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)其抵達(dá)地殼下方時(shí),就會(huì)形成巖漿,最終通過(guò)火山運(yùn)動(dòng)噴發(fā)出來(lái),在此過(guò)程中,從地球核心泄漏出來(lái)的“釕-100”,就可以在“核幔邊界”處進(jìn)入了地幔柱的底部,并隨之來(lái)到地表。
那這些“釕-100”,又是怎么跟地球核心中的黃金扯上關(guān)系的呢?我們接著看。
需要知道的是,地球的黃金儲(chǔ)量其實(shí)是非常可觀的,根據(jù)科學(xué)家的估算,整個(gè)地球的黃金儲(chǔ)量可達(dá)1600萬(wàn)億噸(1.6 x 10^15噸),然而,這些黃金有大約99%都深藏在地球的核心之中。
之所以會(huì)這樣,是因?yàn)榈厍蛟谛纬芍踅?jīng)歷了大量的碰撞與吸積,并因此積累了大量的熱量,這導(dǎo)致了那時(shí)的地球在整體上處于一種高溫熔融狀態(tài)。
在這種狀態(tài)下,就會(huì)出現(xiàn)明顯的重力分異過(guò)程,在此過(guò)程中,較重的物質(zhì)會(huì)“下沉”,較輕的物質(zhì)則會(huì)“上浮”,而眾所周知的是,黃金顯然是屬于較重的物質(zhì),因此它們中的絕大多數(shù)都“沉入”了地球核心。
重要的是,釕和黃金都是鉑族金屬,并且它們都是強(qiáng)親鐵元素,用大白話講就是,它們都非常容易與鐵混合在一起。
而我們都知道,鐵是地球核心中最主要的元素,這就意味著,地球核心的“釕-100”是跟著鐵一起泄漏出來(lái)的,所以一個(gè)非常合理的推測(cè)就是,大家都是地球核心里的強(qiáng)親鐵元素,既然“釕-100”會(huì)泄漏出來(lái),那黃金同樣也會(huì),畢竟地球核心中的黃金還是很多的。
也正因?yàn)槿绱耍茖W(xué)家才認(rèn)為地球核心正在泄漏黃金。可以想象的是,這些黃金也會(huì)像“釕-100”那樣被地幔柱帶到地表,進(jìn)而被我們?nèi)祟?lèi)發(fā)現(xiàn)。那這是否就意味著人類(lèi)要發(fā)財(cái)了呢?實(shí)際上,這個(gè)問(wèn)題目前還沒(méi)有確定的答案。
科學(xué)家表示,研究還處于“起步”階段,我們現(xiàn)在還不清楚地球核心的這種泄漏現(xiàn)象,是否在地球漫長(zhǎng)的歷史中一直在發(fā)生,也不清楚其規(guī)模具體有多大,以及它是否普遍存在。
就目前的情況來(lái)看,相關(guān)的研究仍在進(jìn)行之中,期待在未來(lái)的日子里,科學(xué)家能有更多的發(fā)現(xiàn)。
參考資料:Ru and W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage. Nature (2025). doi.org/10.1038/s41586-025-09003-0
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