kozmos.hr
Znanost

Primordijalni plin polako curi iz Zemljine jezgre

Zemljina jezgra. Izvor: Depositphotos.com.
objavljeno

Nova studija sugerira da rijetka vrsta helija iz razdoblja neposredno nakon Velikog praska možda curi iz Zemljine jezgre.

Misteriozni plin curi iz Zemljine jezgre

Helij-3 nastao je neposredno nakon Velikog praska prije 13,8 milijardi godina. Dio plina spojio se s drugim česticima plina i prašine Sunčeve maglice – oblaka koji je doveo do stvaranja Sunčevog sustava. Novi modeli sugeriraju da Zemljina jezgra sadrži velike količine helija-3, što je ujedno i dokaz da se Zemlja formirala u središtu solarne maglice, a ne na njenoj periferiji, smatraju istraživači. “Helij-3 je čudo prirode i važan dio slagalice kada je riječ o povijesti Zemlje“, tvrdi glavni autor istraživanja Peter Olson, geofizičar sa Sveučilišta New Meksiko.

Helij-3 je izotop helija koji u jezgri sadrži jedan neutron. On čini tek 0,0001% helija na našem planetu, a nastaje putem različitih procesa kao što je radioaktivni raspad vodikovog izotopa tricija. Međutim, helij-3 jedan je od najstarijih elemenata u svemiru i uglavnom vodi porijeklo još od Velikog praska. Oko 2 kilograma helija-3 godišnje izađe iz Zemljine unutrašnjosti. Taj proces odvija se na mjestu susreta tektonskih ploća u Srednjooceanskom grebenu. Količina je “otprilike dovoljna da ispunite balon veličine vašeg stola”, objašnjava Olson.


Zemljina unutarnja jezgra nije ni čvrsta, ni tekuća, već u čudnom superionskom međustanju

Koliko se helija-3 nalazi unutar Zemlje?

Znanstvenici su u novom istraživanju nastojali saznati koliko se helija-3 nalazi u Zemljinoj unutrašnjosti. Kako bi istražio, istraživački je tim 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 mnogo tog plina. Znanstvenici misle da je Mjesec nastao kada se kolosalni objekt veličine Marsa sudario sa Zemljom prije otprilike 4 milijarde godina. Ovaj događaj otopio je Zemljinu koru i omogućio da veći dio helija iz unutrašnjosti našeg planeta pobjegne u svemir.

Međutim, Zemlja u to vrijeme nije izgubila sav helij-3. Naš planet i dan-danas sadržava dio rijetkog plina koji polako  curi iz njegove unutrašnjosti. Zemljina jezgra savršeno je mjesto za takav rezervoar “jer je manje osjetljiva na velike udare u usporedbi s drugim dijelovima Zemljinog sustava”, smatraju istraživači.

Istraživači su napravili određene izračune koji su otkrili da u Zemljinoj jezgri postoji oko 10 milijuna do milijardu tona helija-3. Ovo ukazuje da je Zemlja nastala u solarnoj maglici s visokim koncentracijama plina. Njihovi modeli razmjene plinova “razmjene tijekom formiranja i evolucije Zemlje impliciraju metalnu jezgru kao rezervoar koji propušta vodu koji opskrbljuje ostatak Zemlje helijem-3”, napisali su istraživači u studiji.

Zemljina jezgra raste na čudan način

Model nije čvrst

Unatoč tome, ovi se rezultati temelje na modeliranju i nisu egzaktni. Tim je morao napraviti brojne pretpostavke, primjerice, da je Zemlja preuzela helij-3 kako se formirao u solarnoj maglici, da je helij ušao u metale koji tvore jezgru i da je nešto helija napustilo jezgru prema plašt. Ove pretpostavke, zajedno s procjenom trajanja solarne maglice u odnosu na brzinu kojom se Zemlja formirala, znače da u jezgri može biti manje helija-3 nego što su izračunali, smatraju znanstvenici.


Istraživači se ipak nadaju da će pronaći još dokaza koji podupiru njihova otkrića. Na primjer, pronalazak drugih plinova stvorenih maglicom, poput vodika, koji cure sa sličnih mjesta i sličnim brzinama kao helij-3, mogao bi biti ključan dokaz, dodao je Olson.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Primordial Helium-3 Exchange Between Earth’s Core and Mantle, Peter L. Olson, Zachary D. Sharp, Geochemistry, Geophyscs, Geosystems, Volume 23, Issue 3, March 2022, e2021GC009985, published 28 March 2022, https://doi.org/10.1029/2021GC009985

Geggel L. (1. travnja 2022.), Rare primordial gas may be leaking out of Earth’s core, LiveScience.com (pristup 2. travnja 2022.)

Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.

Pratite Kozmos na Google Vijestima.