Rijedak primordijalni plin možda curi iz Zemljinog jezgra

Ovaj plin je nastao nakon Velikog praska

Izuzetno rijedak tip helijuma koji je stvoren ubrzo nakon Velikog praska curi iz Zemljinog metalnog jezgra, sugerira nova studija modeliranja.

Ogromna većina ovog gasa u svemiru, nazvanog helijum-3, primordijalan je i nastao je neposredno nakon što se Veliki prasak dogodio prije oko 13.8 milijardi godina. Nešto od ovog helijuma-3 bi se pridružilo drugim česticama gasa i prašine u solarnoj magli - ogromnom, rotirajućem i srušenom oblaku za koji se smatra da je doveo do stvaranja Sunčevog sistema.

Otkriće da Zemljino jezgro vjerovatno sadrži ogroman rezervoar helijuma-3 je dodatni dokaz koji podržava ideju da se Zemlja formirala unutar uspješne solarne magline, a ne na njenoj periferiji ili tokom faze opadanja, rekli su istraživači.

Helijum-3 je „čudo prirode i trag za istoriju Zemlje, da još uvek postoji značajna količina ovog izotopa u unutrašnjosti Zemlje“, vodeći autor studije Peter Olson, geofizičar sa Univerziteta New Meksiko, navodi se u saopštenju (otvara se u novoj kartici).

Helijum-3 je izotop, ili varijanta, helijuma koji ima jedan neutron umjesto uobičajena dva u svom jezgru. To je rijedak plin, koji čini samo 0.0001% helijuma na Zemlji. Dolazi iz različitih procesa, kao što je radioaktivni raspad tritijuma, rijetkog radioaktivnog izotopa vodika. Ali pošto je helijum jedan od najranijih elemenata koji postoje u svemiru, većina helijuma-3 je vjerovatno došla iz Velikog praska.

Naučnici su već znali da oko 4.4 funte (2 kilograma) helijuma-3 godišnje pobjegne iz Zemljine unutrašnjosti, uglavnom duž sistema srednjookeanskog grebena gdje se susreću tektonske ploče (otvara se u novoj kartici), napisali su istraživači u studiji, objavljenoj na internetu u martu. 28 u časopisu Geohemija, Geofizika, Geosistemi (otvara se u novoj kartici).

Ovo je „otprilike dovoljno da ispunite balon veličine vašeg stola“, rekao je Olson.

Ali naučnici nisu bili sigurni koliko je tačno helijuma-3 došlo iz jezgra u odnosu na plašt, i koliko je helijuma-3 bilo u Zemljinim rezervoarima.

Da bi istražio, istraživački tim je modelirao obilje helijuma tokom dvije važne faze Zemljine istorije: ranog formiranja planete, kada je još akumulirala helijum, i nakon formiranja mjeseca, kada je naša planeta izgubila mnogo ovog plina. Naučnici smatraju da je Mjesec nastao kada se kolosalni objekt veličine Marsa sudario sa Zemljom prije oko 4 milijarde godina.

Ovaj događaj bi otopio Zemljinu koru i omogućio da veći dio helijuma unutar naše planete pobjegne.

Međutim, Zemlja u to vrijeme nije izgubila sav svoj helijum-3. Još uvijek zadržava dio rijetkih plinova, koji i dalje curi iz Zemljine unutrašnjosti. Jezgro bi bilo dobro mjesto za takav rezervoar, "jer je manje osjetljivo na velike udare u poređenju s drugim dijelovima Zemljinog sistema", napisali su istraživači u studiji, a nije uključeno u kruženje tektonskih ploča, što također oslobađa gas helijum.

Istraživači su spojili modernu stopu curenja helijuma-3 s modelima ponašanja izotopa helijuma. Ovi proračuni su otkrili da između 22 milijarde funti (10 teragrama) do 2 triliona funti (1 pentagram) helijuma-3 visi u Zemljinom jezgru - ogromna količina, što ukazuje da se Zemlja formirala u solarnoj maglini s visokim koncentracijama plina.

Njihovi modeli razmjene gasova "razmjene tokom formiranja i evolucije Zemlje impliciraju metalno jezgro kao rezervoar koji ne propušta vodu koji opskrbljuje ostatak Zemlje helijumom-3", napisali su istraživači u studiji.

Međutim, budući da su ovi rezultati zasnovani na modeliranju, rezultati nisu čvrsti. Tim je morao napraviti brojne pretpostavke - na primjer da je Zemlja preuzela helijum-3 kako se formirao u solarnoj magli, da je helijum ušao u metale koji formiraju jezgro i da je nešto helijuma napustilo jezgro za plašt. Ove pretpostavke, pored drugih neizvjesnosti, uključujući koliko je dugo trajala solarna maglina u odnosu na brzinu kojom se Zemlja formirala, znače da u jezgru može biti manje helijuma-3 nego što su izračunali, rekli su naučnici.

Ali istraživači se nadaju da će pronaći još tragova koji podržavaju njihova otkrića. Na primjer, pronalaženje drugih plinova stvorenih maglinom, kao što je vodonik, koji cure sa Zemlje sa sličnih mjesta i sličnim brzinama kao helijum-3, moglo bi biti "pušeći pištolj" koji pokazuje da je jezgro izvor, rekao je Olson. “Postoji mnogo više misterija nego izvjesnosti.”