Китайские ученые сообщили, что давление в центре Земли спровоцировало соединение гелия с кислородом и железом.
Это может объяснить большую концентрацию гелия в мантийных плюмах, сказано в издании Physical Review Letters. В рамках эксперимента ученые под руководством Янмина Ма взяли в качестве исходного соединения оксид железа FeO2, который находится под давлением от 1 до 3 миллионов атмосфер.
После этого при помощи программы CALYPSO исследователи просканировали возможное соединение оксида железа и гелия. К структуре присоединялся атом гелия, после чего оценивалась устойчивость получившегося материала. В случае, если энергия оказывалась меньше показателя исходного соединения, ученые его сохраняли, так как она могла оказаться стабильной.
Соединение FeO2He оставалось стабильным при давлении более 1,35 миллиона атмосфер, тогда как температура составляла от 3 до 5 тысяч кельвинов. Также соединение обладает кубической структурой и пространственной группой Fm-3m. Плотность составляет 7,2 грамма на кубический сантиметр, поэтому вещество на поверхности Земли оказаться не может.
Ученые определили, что атом гелия обладает функциями кулоновского щита, а также он является полупроводником с непрямой запрещенной зоной шириной 0,95 электронвольт. Скорость звука внутри соединения железа, кислорода и гелия вписывается в рамки сейсмологических наблюдений.
Фото: Jurong Zhang et al. / Physical Review Letters