Shkencëtarët zbulojnë formën më të pastër të heliumit, dyshohet se rrjedh nga bërthama Tokës

Shkencëtarë kanë zbuluar një sasi befasuese të një versioni të rrallë të heliumit, të quajtur helium-3, në shkëmbinjtë vullkanikë në ishullin Baffin të Kanadasë. Sipas studiuesve ky lloj gazi po rrjedh nga bërthama e Tokës dhe është mijëra vite i vjetër.

Ekipi hulumtues gjithashtu zbuloi helium-4 brenda shkëmbinjve.

Ndërsa helium-4 është i zakonshëm në Tokë, helium-3 gjendet më lehtë diku tjetër në kozmos, kjo është arsyeja pse shkencëtarët u befasuan kur zbuluan një sasi më të madhe të elementit sesa ishte raportuar më parë nga shkëmbinjtë në ishullin Baffin.

“Në nivelin më themelor, ka pak 3He (helium-3) në univers krahasuar me 4He (helium-4),” tha autori kryesor i studimit Forrest Horton, shkencëtar i asociuar në departamentin e gjeologjisë dhe gjeofizikës në Institutin Oqeanografik Woods Hole.

“Helium-3 është i rrallë në Tokë sepse nuk është prodhuar apo shtuar në planet në sasi të konsiderueshme dhe ka humbur në hapësirë”, shtoi Horton. “Ndërsa pjesa shkëmbore e Tokës trazohet dhe konveksohet si uji i nxehtë mbi një sobë, materiali ngjitet, ftohet dhe fundoset.

Gjatë fazës së ftohjes, heliumi humbet në atmosferë dhe më pas në hapësirë.

Zbulimi i elementeve që rrjedhin nga bërthama e Tokës mund t’i ndihmojë shkencëtarët të zbulojnë njohuritë se si planeti ynë u formua dhe evoluoi me kalimin e kohës, dhe gjetjet e reja ofrojnë prova për të forcuar një hipotezë ekzistuese se si u krijua planeti ynë.

Një tufë “thesaresh shkencore”

Ishulli Baffin, në Nunavut, është ishulli më i madh në Kanada. Është gjithashtu ishulli i pestë më i madh në botë.

Një raport i lartë i helium-3 me helium-4 u zbulua për herë të parë në shkëmbinjtë vullkanikë të ishullit Baffin nga Solveigh Lass-Evans si pjesë e studimeve të saj të doktoraturës nën mbikëqyrjen e shkencëtarit të Universitetit të Edinburgut Finlay Stuart. Gjetjet e tyre u botuan në Nature në 2003.

Përbërja e një planeti është një reflektim i elementeve që e formuan atë, dhe kërkimet e mëparshme zbuluan se sasitë e gjurmëve të helium-3 që rrjedhin nga bërthama e Tokës mbështesin teorinë popullore se planeti ynë e ka origjinën në një mjegullnajë diellore, një re gazi dhe pluhuri që me gjasë u shemb për shkak të valës së goditjes së një supernova, e cila përmbante elementin.

Shkëmbinjtë e Arktikut që Horton dhe ekipi i tij hetuan zbuluan matje çuditërisht më të larta të helium-3 dhe helium-4 sesa u raportuan nga kërkimet e mëparshme, dhe matjet ndryshonin midis mostrave që ata mblodhën.

“Shumë nga llavat janë plot me olivinë të gjelbër të ndezur (i njohur gjithashtu si peridot i gurëve të çmuar), kështu që thyerja e copave të freskëta me një çekiç shkëmbi ishte po aq emocionuese sa copëtimi i gjeodave, çdo shkëmb ishte një thesar për t’u zbuluar.” tha Horton. “Dhe çfarë thesare shkencore doli të ishin!”

“Matjet tona të larta 3He/4He nënkuptojnë se gazrat, me sa duket të trashëguara nga mjegullnaja diellore gjatë formimit të sistemit diellor, ruhen më mirë në Tokë,” tha ai.

Gjurmimi i historisë së Tokës

Por si përfundoi helium-3 në shkëmbinj në radhë të parë?

Përgjigja mund të fillojë që nga shpërthimi i madh, i cili, kur krijoi universin, lëshoi ​​gjithashtu një bollëk hidrogjeni dhe heliumi. Këta elementë u përfshinë në formimin e galaktikave me kalimin e kohës.

Shkencëtarët besojnë se sistemi ynë diellor u formua 4.5 miliardë vjet më parë brenda një mjegullnaje diellore. Ndërsa reja e pluhurit u shkatërrua nga një supernova, materiali që rezultoi formoi një disk rrotullues që përfundimisht krijoi diellin tonë dhe planetët, sipas NASA-s.

Heliumi i trashëguar nga mjegullnaja diellore ka të ngjarë të mbyllet në bërthamën e Tokës kur planeti u formua, duke e bërë bërthamën një rezervuar gazesh të pastra. Ndërsa helium-3 rrjedh nga bërthama, ai u ngjit në sipërfaqe përmes mantelit në formën e shtëllungave të magmës që përfundimisht shpërthyen në ishullin Baffin.

“Gjatë shpërthimit, shumica dërrmuese e gazrave në magmë u larguan në atmosferë,” tha Horton. “Vetëm kristalet e olivinës që u rritën para shpërthimit e bllokuan dhe ruajtën heliumin nga thellësia e Tokës.”

Hulumtimi i ri mbështet idenë se helium-3 po rrjedh nga bërthama e Tokës dhe ka qenë për disa kohë, por studiuesit nuk janë plotësisht të sigurt se kur filloi ky proces.

“Lavat janë rreth 60 milionë vjet të vjetra dhe ngjitja e shtëllungës së mantelit zgjati ndoshta dhjetëra miliona vjet,” tha Horton. “Pra, heliumi që kemi matur në këta shkëmbinj mund të ketë dale nga bërthama ndoshta 100 milionë vjet më parë ose ndoshta shumë më herët.”

Rrjedhja e heliumit nga bërthama e Tokës nuk ndikon në planetin tonë ose nuk ka ndonjë implikim negativ, tha ai. Gazi nuk reagon kimikisht me lëndën, kështu që nuk do të ketë ndikim mbi njerëzimin apo mjedisin.

Më pas, ekipi hulumtues dëshiron të hetojë nëse bërthama është një depo e elementëve të tjerë të dritës, gjë që mund të shpjegojë arsyen pse bërthama e jashtme e Tokës është më pak e dendur se sa pritej.

“A është bërthama një depo kryesore e elementeve si karboni dhe hidrogjeni, të cilët janë kaq të rëndësishëm për sa i përket banueshmërisë planetare? Nëse po, a kanë ndikuar flukset e këtyre elementeve nga thelbi mbi historinë e Tokës në evolucionin planetar? Jam i emocionuar të hetoj lidhjet midis heliumit dhe elementëve të tjerë të dritës,” tha Horton. “Ndoshta heliumi mund të përdoret për të gjurmuar elementë të tjerë përtej kufirit bërthamë-manteli.”