Podczas gdy występowanie helu-4 na Ziemi jest powszechne, to hel-3 łatwiej można znaleźć w kosmosie. Z tego powodu naukowcy byli zaskoczeni, gdy odkryli większą ilość pierwiastka niż kiedykolwiek wcześniej w skałach na Ziemi Baffina. Badanie opisujące odkrycie opublikowano niedawno w czasopiśmie "Nature". "Na najbardziej podstawowym poziomie we wszechświecie jest niewiele 3He (hel-3) w porównaniu z 4He (hel-4)" - napisał autor badania Forrest Horton z wydziału geologii i geofizyki w Woods Hole Oceanographic Institution. "3He występuje rzadko na Ziemi, ponieważ nie został wyprodukowany na planecie ani dodany do niej w znaczących ilościach, a został utracony w przestrzeni kosmicznej" - wyjaśnił Horton. "Kiedy skalista część Ziemi porusza się i jak w procesie konwekcji, jak gorąca woda na płycie kuchennej - materia unosi się, ochładza i opada. Na etapie chłodzenia hel przedostaje się do atmosfery, a następnie do przestrzeni kosmicznej" - opisał naukowiec. Wykrywanie pierwiastków wyciekających z jądra Ziemi może pomóc naukowcom uzyskać wgląd w powstanie i ewolucję naszej planety na przestrzeni czasu, a nowe odkrycia mogą dostarczyć dowodów potwierdzających istniejącą hipotezę na temat powstania Ziemi. Na kanadyjskiej wyspie wykryto kosmiczny pierwiastek Ziemia Baffina, położona na kanadyjskim terytorium Nunavut, jest największą wyspą Archipelagu Arktycznego. Jest to także piąta co do wielkości wyspa na świecie. Wysoki stosunek helu-3 do helu-4 został po raz pierwszy wykryty w skałach wulkanicznych na Ziemi Baffina przez Solveigh Lass-Evans w ramach jej studiów doktoranckich pod kierunkiem naukowca z Uniwersytetu w Edynburgu Finlaya Stuarta. Wyniki ich badań opublikowano w czasopiśmie Nature w 2003 roku. Skład planety jest odzwierciedleniem pierwiastków, które ją utworzyły, a poprzednie badania wykazały, że śladowe ilości helu-3 wyciekające z jądra Ziemi potwierdzają popularną teorię, że nasza planeta powstała w mgławicy słonecznej - obłoku gazu i pyłu, który prawdopodobnie zapadł się pod wpływem fali uderzeniowej pobliskiej supernowej, która zawierała pierwiastek. Horton i jego współpracownicy posunęli się o krok dalej, prowadząc testy na Ziemi Baffina w 2018 roku, badając lawę, która pojawiła się miliony lat temu, gdy Grenlandia i Ameryka Północna rozdzieliły się, tworząc miejsce dla nowego dna morskiego. Chcieli zbadać skały, które mogą zawierać informacje na temat zawartości jądra i płaszcza Ziemi - w większości stałej warstwie wnętrza Ziemi znajdującej się pod jej powierzchnią. Wysokie stężenie helu-3 na Ziemi Baffina Skały Arktyki badane przez Hortona i jego zespół ujawniły zaskakująco wysokie stężenia helu-3 i helu-4 niż raportowano w poprzednich badaniach, a pomiary różniły się w zależności od zebranych próbek. "Wiele law jest pełnych jasnozielonego oliwinu (znanego również jako perydot z kamieni szlachetnych), więc odłamywanie świeżych kawałków młotkiem skalnym było tak samo ekscytujące, jak rozbijanie geod w dzieciństwie: każdy kamień był skarbem do odkrycia" - stwierdził Horton. Naukowiec przekazał, że na milion atomów helu-4 przypada tylko około jeden atom helu-3. Zespół wykrył około 10 milionów atomów helu-3 na gram kryształów oliwinu. "Nasze wysokie pomiary 3He/4He sugerują, że gazy, prawdopodobnie odziedziczone z mgławicy słonecznej podczas formowania się Układu Słonecznego, są lepiej zachowane na Ziemi, niż wcześniej sądzono" - podkreślił Horton. W jaki sposób hel-3 w ogóle znalazł się w skałach? Naukowcy wyjaśniają, że Wielki Wybuch, który utworzył wszechświat wyemitował także mnóstwo wodoru i helu. Pierwiastki te z biegiem czasu zostały włączone do procesu powstawania galaktyk. Badacze uważają, że nasz Układ Słoneczny powstał 4,5 miliarda lat temu w mgławicy słonecznej. Według NASA, gdy chmura pyłu zapadła się w wyniku supernowej, powstała materia utworzyła wirujący dysk, z którego ostatecznie powstało nasze Słońce i planety. Hel odziedziczony z mgławicy słonecznej prawdopodobnie został uwięziony w jądrze Ziemi podczas formowania się planety, czyniąc jądro zbiornikiem gazów szlachetnych. Gdy hel-3 wyciekł z jądra, wydostał się na powierzchnię przez płaszcz w postaci magmy, która ostatecznie znalazła się na Ziemi Baffina. "Podczas erupcji zdecydowana większość gazów z magmy uciekła do atmosfery" - wyjaśnił Horton. "Tylko kryształy oliwinu, które wyrosły przed erupcją, uwięziły i zachowały hel z głębi Ziemi" - dodał. Nowe badania potwierdzają tezę, że hel-3 wycieka z jądra Ziemi i to od jakiegoś czasu. Badacze nie są do końca pewni, kiedy ten proces się rozpoczął. "Lawy mają około 60 milionów lat, a wznoszenie się płaszcza zajęło być może dziesiątki milionów lat" - stwierdził Horton. "Zatem hel, który zmierzyliśmy w tych skałach, uciekł z jądra być może 100 milionów lat temu, a być może znacznie wcześniej" - dodał. Hel-3 nie ma wpływu na ludzi i środowisko Hel wyciekający z jądra Ziemi nie ma wpływu na naszą planetę ani nie niesie za sobą żadnych negatywnych konsekwencji. Gaz szlachetny nie reaguje chemicznie z materią, więc nie będzie miał wpływu na ludzi ani środowisko. Zespół badawczy chce teraz zbadać, czy jądro jest magazynem innych lekkich pierwiastków. To mogłoby wyjaśniać, dlaczego zewnętrzne jądro Ziemi jest mniej gęste niż oczekiwano. "Czy jądro jest głównym składowiskiem pierwiastków takich jak węgiel i wodór, które są tak ważne z punktu widzenia możliwości zamieszkania na planetach? Jeśli tak, czy strumienie tych pierwiastków z jądra w historii Ziemi wpłynęły na ewolucję planet? Jestem podekscytowany możliwością zbadania powiązań między helem i innymi lekkimi pierwiastkami" - napisał Horton. "Być może hel można wykorzystać do śledzenia innych pierwiastków na granicy rdzenia i płaszcza" - dodał. *** Bądź na bieżąco i zostań jednym z 200 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Interia Wydarzenia na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!