地球的化學元素從何而來？研究發現：地球自身可以通過核嬗變創造元素

長期以來有一個觀點，在宇宙形成大爆炸期間，氫、氦和鋰是唯一存在的化學元素。而超新星爆炸，即恒星在其壽命結束時爆炸，負責將這些元素轉化為更重的元素，并將它們分布在我們的宇宙中。

近日，日本和加拿大的研究人員進行地球上元素的相關研究。是否所有比鐵重的元素真的來自于恒星爆炸？還是有些元素是在地球地幔深處，由于板塊構造驅動的對流動力學而產生的？研究小組根據地球大氣層的歷史，提出了一個關于氮、氧和水形成的替代模型。

研究人員推測，原子序數小于鐵（26）的25種元素是通過碳和氧兩種核的內熱核轉化而產生的。這些核可能在巖石圈俯沖過程中，在高溫和高壓下被限制在地球下層地幔的天然文石晶格核心內，而巖石圈俯沖是在兩個構造板塊交匯時發生。

研究小組將內熱核轉化過程描述為“在地球地幔深處，由氘核聚變或元素放射性衰變產生的地中子礦物化合物粘滑運動后產生的激發電子的物理催化作用”。研究表明，地球本身已經能夠通過核嬗變創造更輕的元素。以前的理論是所有這些元素都來自于超新星爆炸，而這項研究提出了一個補充理論。

研究人員表示，這項工作將對地球物理學研究產生巨大影響，并可能因此為創造未來空間發展所需元素的潛力指明可能的研究方向。

題為Earth factories: Creation of the elements from nuclear transmutation in Earth’s lower mantle的相關研究論文發表在《美國物理聯合會進展》(AIP Advances)上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：

https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0061584

標簽： 地球 化學元素 從何 而來