長期以來，人們一直認為，在宇宙形成的大爆炸期間，氫、氦和鋰是唯一存在的化學元素，而超新星爆炸，即恆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，並將它們分佈到我們的宇宙中。然而，化學元素不是僅僅在超新星爆炸中產生的，也可能在地球下層地幔深處產生。
日本和加拿大的研究人員現在正在挑戰大爆炸難題的一個重要部分，即所有比鐵重的元素是否真的來自於恆星爆炸，還是有些元素是在地球地幔深處，由於板塊構造驅動的對流動力學而產生的。
在AIP出版社出版的《AIP進展》中，該小組根據地球大氣層的歷史，為氮、氧和水的形成提出了一個替代模型。
他們推測，原子序數小於鐵（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。這些核可能在岩石圈俯衝過程中，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，而岩石圈俯衝是在兩個構造板塊交匯時發生。
該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的礦物化合物粘滑運動所產生的激發電子的物理催化作用下”。
“我們的研究表明，地球本身已經能夠通過核嬗變創造更輕的元素，”來自日本東北大學新產業創造孵化中心的共同作者Mikio Fukuhara說。”如果結論準確的話，這是一個革命性的發現，因為以前的理論是所有這些元素都來自於超新星爆炸，而我們提出了一個補充理論。”
這項工作將對地球物理學領域產生相當大的影響，並可能因此”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”。