Zašto Zemljino jezgro curi?

Rekordne koncentracije jednog izotopa helijuma koje su pronađene u 62 miliona godina starim arktičkim stenama mogle bi predstavljati za sada najubedljiviji dokaz o sporom curenju iz jezgra naše planete.

Na osnovu rezultata ranije analize prastarih tokova lave, geohemičari iz Okeanografskog instituta Vuds Houl i Kalifornijskog instituta za tehnologiju su sigurniji nego ikad da helijum koji je zarobljen u jezgru dok se naša planeta formirala sad izlazi na površinu, piše Science Alert.

Helijum nije vrsta elementa koji lako stiče prijatelje. Pošto je toliko lak i nereaktivan, malo toga može da spreči taj gas da se rasprši iz stena u atmosferu i ode u kosmos.

Preporučujemo

To čini helijum iznenađujuće retkim materijalom na površini planete. Međutim, koliko tog elementa ostaje zarobljeno duboko ispod naših stopala je jedna od velikih nepoznanica u geologiji.

Posle oko 4,6 milijardi godina izbacivanja lave, većina helijuma koji je Zemlja progutala kao malo dete trebalo bi da je istisnuta. Tako da bi bilo kakvi tragovi tog gasa pronađeni u relativno svežim dostavama vulkanskih stena trebalo da su stigli iz džepova omotača koji tek treba da iskašlju svoj helijum, ili iz nekog sporo curećeg rezervoara.

Bazaltne lave na Bafinovom ostrvu u Kanadi sadrže neke od najviših proporcija na svetu između helijuma 3 i malo težeg izotopa, helijuma 4. Geolozi smatraju da takva kombinacija pokazuje da prisustvo gasa nije kontaminacija putem atmosfere, već znak nekog dubljeg, drevnijeg porekla.

Pre nekoliko godina, geohemičar Forest Horton otkrio je srazmere izotopa helijuma do 50 puta visoke kao atmosferski nivoi u uzorcima olivina uzetih sa polja lave na Bafinovom ostrvu, što ih čini visokim čak i za omotač.

Ova neobična koncentracija helijuma 3 bila je prisutna i u lavi sa Islanda, na delu kore za koji se smatra da pokriva sopstveni, posebni pojas aktivnosti omotača.

Ne isključujući mogućnost koincidencije, istraživači su se zapitali da li oba žarišta dobijaju helijum iz nekog prastarog rezervoara blizu omotača.

Čini se da je njihova pretpostavka ispravna. Najnovija analiza kolekcije olivina prikupljenog sa desetina zaštićenih lokacija širom Bafinovog i okolnih ostrva pokazala je najveću proporciju između helijuma 3 i helijuma 4 koja je zabeležena u vulkanskim stenama, skoro 70 puta kao ijedna viđena u atmosferi.

Uzimajući u obzir i odnose između drugih izotopa, uključujući stroncijum i neodijum, naučnici su mogli da eliminišu faktore koji su možda izmenili helijumov identitet nakon erupcije, gradeći još jaču argumentaciju za neobično poreklo gasa.

Proporcija izotopa drugog plemenitog gasa, neona, takođe odgovara uslovima iz vremena kad se Zemlja formirala pre više milijardi godina, ukazujući na rezervoar koji je vreme praktično zaboravilo.

Praćenje neona i helijuma do jezgra nije neverovatno kao što bi se isprva moglo učiniti. Simulacije u pogledu termodinamike, pritiska i sastava utrobe naše planete sugerišu da su rezerve plemenitih gasova zarobljenih u jezgru mogle biti zaštićene dok je Zemlja rasla, da bi procurele u okolni omotač tokom vremena.

Skriveno iza hiljada kilometara gustog, vrelog kamena, Zemljino jezgro je krajnje nepristupačan predmet za nauku. Jedini način da ga izučavamo jeste da pažljivo slušamo eho ispod kože naše planete.

Ako zaista curi, možda imamo još jedan način da proučavamo njegove procese i naučimo nešto o tome kako planete poput naše nastaju od vrtloga prašine i primordijalnog gasa.

(Telegraf Nauka/Science Alert)