Velika većina ovog plina u svemiru, nazvanog helij-3, primordijalan je i nastao je neposredno nakon što se Veliki prasak dogodio prije oko 13,8 milijardi godina. Dio tog helija-3 spojio bi se s drugim česticama plina i prašine u solarnoj maglici; ogromnom, rotirajućem i srušenom oblaku za koji se smatra da je doveo do stvaranja Sunčevog sustava.
Novo otkriće
Otkriće da Zemljina jezgra vjerojatno sadrži golem rezervoar helija-3, dokaz je koji se slaže s idejom da se Zemlja formirala unutar uspješne solarne maglice, a ne na njezinoj periferiji ili tijekom faze jenjavanja, rekli su istraživači.
"Helij-3 je čudo prirode i trag za povijest Zemlje, koji dokazuje da još uvijek postoji značajna količina ovog izotopa u unutrašnjosti Zemlje", rekao je glavni autor studije Peter Olson, geofizičar sa Sveučilišta New Meksiko.
Helij-3 je izotop, ili varijanta helija, koji u jezgri ima jedan neutron umjesto uobičajena dva. To je rijedak plin, koji čini samo 0,0001% helija na Zemlji. Dolazi iz različitih procesa, kao što je radioaktivni raspad tricija, rijetkog radioaktivnog izotopa vodika. No, budući da je helij jedan od najranijih elemenata koji postoje u svemiru, većina helija-3 vjerojatno dolazi iz Velikog praska.
Poznavanje helija-3
Znanstvenici su znali da oko 2 kilograma helija-3 godišnje pobjegne iz Zemljine unutrašnjosti, uglavnom duž sustava srednjeoceanskog grebena gdje se susreću tektonske ploče, napisali su istraživači u studiji, objavljenoj na internetu 28. ožujka u časopisu Geochemistry, Geofizika, Geosustavi.
"Ovo je dovoljno da ispunite balon veličine vašeg stola", rekao je Olson.
Ali znanstvenici nisu bili sigurni koliko je točno helija-3 došlo iz jezgre u odnosu na plašt i koliko je helija-3 bilo u Zemljinim rezervoarima.
Istraživanje
Kako bi to istražio, istraživački tim je modelirao obilje helija tijekom dvije važne faze Zemljine povijesti: ranog formiranja planeta, kada je još akumulirao helij i nakon formiranja Mjeseca, kada je naš planet izgubio dosta tog plina. Znanstvenici misle da je Mjesec nastao kada se kolosalni objekt veličine Marsa sudario sa Zemljom prije otprilike 4 milijarde godina.
Ovaj događaj bi otopio Zemljinu koru i omogućio da veći dio helija unutar našeg planeta nestane.
Međutim, Zemlja u to vrijeme nije izgubila sav svoj helij-3. Još uvijek zadržava dio rijetkih plinova, koji i dalje cure iz Zemljine unutrašnjosti.
"Jezgra bi bila dobro mjesto za takav rezervoar jer je manje osjetljiva na velike udare u usporedbi s drugim dijelovima Zemljinog sustava, a nije uključena u kruženje tektonskih ploča, što također oslobađa plin helij ", napisali su istraživači u studiji.
Modeli istraživača
Istraživači su spojili modernu stopu curenja helija-3 s modelima ponašanja izotopa helija. Ovi izračuni su otkrili da između 10 teragrama do 1 pentagram helija-3 visi u Zemljinoj jezgri, dakle, ogromna količina, što ukazuje da je Zemlja nastala u solarnoj maglici s visokim koncentracijama plina.
"Modeli razmjene plinova tijekom formiranja i evolucije Zemlje impliciraju metalnu jezgru kao rezervoar koji propušta vodu koji opskrbljuje ostatak Zemlje helijem-3", napisali su istraživači u studiji.
Rezultati istraživanja
Međutim, budući da se ovi rezultati temelje na modeliranju, rezultati nisu sigurni. Tim je morao napraviti niz pretpostavki, na primjer, da je Zemlja preuzela helij-3 kako se formirao u solarnoj maglici, da je helij ušao u metale koji stvaraju jezgru i da je nešto helija napustilo jezgru za plašt. Ove pretpostavke, uz druge nesigurnosti, uključujući koliko je dugo trajala solarna maglica u odnosu na brzinu kojom se Zemlja formirala, znače da u jezgri može biti manje helija-3 nego što su izračunali.
No, istraživači se nadaju da će pronaći još tragova koji se slažu s njihovim otkrićima. Na primjer, pronalazak drugih plinova stvorenih maglicom, poput vodika, koji cure sa Zemlje sa sličnih mjesta i sličnim brzinama kao helij-3, moglo bi dokazati da je jezgra izvor.
"Postoji puno više misterija od izvjesnosti", rekao je Olson, piše Livescience.
