Tvärsnitt av jordens inre:skorpa, övre och nedre mantel, och yttre och inre kärnor. Upphovsman:Mikio Fukuhara, Alexander Yoshino, och Nobuhisa Fujima
Det har länge teoretiserats att väte, helium, och litium var de enda kemiska grundämnena som fanns under Big Bang när universum bildades, och att supernova explosioner, stjärnor exploderar i slutet av sin livstid, är ansvariga för att förvandla dessa element till tyngre och distribuera dem genom vårt universum.
Forskare i Japan och Kanada utmanar nu en bit av Big Bang -pusslet. Kommer alla grundämnen som är tyngre än järn verkligen från att stjärnor exploderar, eller är några skapade djupt inne i jordens mantel, tack vare konvektionsdynamiken som drivs av platttektonik?
I AIP Advances , gruppen föreslår en alternativ modell för bildning av kväve, syre, och vatten baserat på historien om jordens atmosfär.
De postulerar att de 25 elementen med atomnummer som är mindre än järn (26) skapades via en endoterm kärntransmutation av två kärnor, kol och syre. Dessa kärnor kan vara begränsade inom den naturliga aragonitgitterkärnan i jordens nedre mantel vid höga temperaturer och tryck under litosfärsubduktion, som uppstår när två tektoniska plattor konvergerar.
Gruppen beskriver den endoterma kärnomvandlingsprocessen som "hjälpt av den fysiska katalysen av upphetsade elektroner som genereras av stick-glidande rörelse av mineralföreningar av geoneutrinos som produceras djupt inne i jordens mantel genom kärnfusion av deuteroner eller radioaktivt sönderfall av element."
"Vår studie tyder på att jorden själv har kunnat skapa lättare element genom kärntransmutation, "sade Mikio Fukuhara, en medförfattare från Tohoku University's New Industry Creation Hatchery Center i Japan.
Om det är korrekt, detta är en revolutionerande upptäckt eftersom "det tidigare teoretiserades att alla dessa element härrörde från supernova -explosioner, medan vi postulerar en kompletterande teori, "Sa Fukuhara.
Detta arbete kommer att ha stor inverkan på geofysikområdet och kan, som ett resultat, "ange möjliga forskningsinstruktioner för potentialen att skapa de element som krävs för framtida rymdutveckling, sa Fukuhara.