От недрата на Земята изтича хелий от времето на Големия взрив

Хелият присъства на Земята като два стабилни изотопа. Най-разпространеният е хелий-4, с ядро, съдържащо два протона и два неутрона. Хелий-4 съставлява около 99,99986% от целия хелий на нашата планета. Другият стабилен изотоп, съставляващ само около 0,000137% от земния хелий, е хелий-3, с два протона и един неутрон.

Хелий-4 е основно продукт от радиоактивния разпад на уран и торий, който може да се случва точно тук, на Земята. Но хелий-3 се е образувал почти изцяло по време на Големия взрив и се намира на повърхността на планетата в нищожни количества. До този момент учените не знаеха какъв точно е източникът на хелий-3 на Земята, но изследване на американски специалисти е установило, основният източник на хелий-3 на Земята се явява нейното ядро.

Как се е появил хелий-3 и за какво е?

Основната част от хелий-3 се е съхранила в ядрото на нашата планета още от времето на протопланетната мъглявина – огромен въртящ се облак от газ и прах, от който са се формирали планетите в Слънчевата система. Някои процеси на Земята обаче също могат да провокират образуването на това вещество – например радиоактивния разпад на тритий.

В своето изследване учените са установили, че около два килограма хелий-3 изтичат от дълбините на района на Средноокеанския хребет на Земята всяка година. Това е достатъчно, за да напълни балон с размер на маса, пояснява водещият автор на изследването Питър Олсън, геофизик в отдела за науки за Земят и планетите в Университета Ню Мексико в Албакърки.

Използвайки съвременната скорост на изтичане на хелий-3, изследователите изчислили, че ядрото съдържа между 10¹³ до 10¹⁵ грама хелий-3. Това е огромно количество. Изследователите смятат, че ако толкова много хелий-3 е концентриран в ядрото на Земята, тогава нашата планета трябва да се е образувала в самия център на процъфтяваща слънчева мъглявина, а не в периферията и не по време на периода на угасване. Работата е там, че хелий-3 може да се образува и концентрира само вътре в мъглявините.

Следователно откриването на хелий-3 в ядрото на Земята играе важна роля за разбирането как се е формирала нашата планета. Въз основа на събраните данни учените са създали и модел на появата на Земята, когато тя тъкмо е трупала от древния елемент на Вселената. Също така е създаден модел и на момента на образуването на Луната, когато по-голямата част от изотопа е била загубена. Предполага се, че част от хелия е „изпръснала“ след сблъсък с неголямо космическо тяло преди около четири милиарда години.