Ученые рассказали о «протекании» ультраредкого элемента из ядра Земли
Ученые выявили неожиданное соотношение гелия-4 и гелия-3, «ультраредкого элемента», в арктических породах, пишет Vice. По мнению исследователей, гелий-3 мог появиться в Арктике в результате «протекания» ядра Земли.
Ученые во главе с Форрестом Хортоном, геохимиком из Океанографического института Вудс-Хоул, обнаружили, что древние потоки лавы с Баффиновой Земли (остров Канадского Арктического архипелага), содержат самые высокие соотношения гелия-3 (3He) к гелию-4 (4He). Команда ученых считает, что чрезвычайно высокое содержание гелия 3He/4He в местной лаве может происходить из ядра Земли.
Это открытие позволяет предположить, что гелий-3 из ядра может выходить наверх через мантию и в итоге вырываться на поверхность как часть потоков лавы.
Гелий-3 — это изотоп, версия гелия, имеющая всего один нейтрон вместо двух и обладающая «футуристическим потенциалом применения», отмечает Vice. Гелий-3 считается многообещающим топливом для реакций ядерного синтеза, основанным на тех же процессах, которые питают Солнце и другие звезды. Кроме того, Гелий-3 — один из первичных ингредиентов планеты. Ученые рассчитывают, что он поможет пролить свет на ключевые процессы, происходящие в ядре — к примеру, на создание защитного магнитного поля Земли, которое сыграло важную роль в возникновении жизни.
Большая часть гелия-3 во Вселенной возникла почти во времена Большого взрыва (13,8 миллиарда лет назад). Когда Земля начала формироваться около 4,6 миллиарда лет назад, гелий-3 из солнечной туманности оказался в ловушке ее ядра и остается там вместе с другими первичными элементами до сих пор.
«Мы очень мало знаем о ядре Земли, кроме того, что оно существует. <…> Традиционно считалось, что ядро и внешние слои нашей планеты (мантия и кора) геохимически изолированы (то есть вещество не перемещается туда и обратно). Ученые все чаще оспаривают это мнение», — рассказал Форрест Хортон.
По его мнению, «вытекание» гелия-3 демонстрирует, что глубины Земли более динамичны, чем все думают, и элементы движутся между металлическими и каменистыми частями планеты.
Ученый также считает, что гелий в ядре, возможно, пережил гигантское столкновение, образовавшее Луну, то есть «пересидел» катастрофическое формирование Земли, укрывшись в ядре.
Ранее ученые из Принстонского университета и Института геохимии Гуанчжоу уже предполагали, что минерал под названием оксид магния (MgO), распространенный в ядре Земли, может способствовать доставке гелия-3 вверх из ядра в мантию и за ее пределы благодаря процессу растворения.