علت نشتی هسته زمین چیست؟

ر ساله حدود دو کیلوگرم ایزوتوپ نادر از گاز هلیوم مانند هلیوم-۳ از بخش داخلی زمین به بیرون می‌گریزند. اعتقاد بر این است هلیوم-۳ مدت کوتاهی پس از بیگ‌بنگ و از سحابی خورشیدی در هنگام شکل‌گیری زمین به دست آمده است.

نتایج یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که هسته زمین در حال نشت هلیوم-۳ است و شواهدی نیز وجود دارد که زمین در داخل یک سحابی خورشیدی شکل گرفته که مدت‌ها مورد بحث بوده است. محققان این مطالعه هسته زمین را به عنوان منبع مهم هلیوم-۳ در زمین اعلام کرده‌اند.

هنگامی که یک سیاره در حال رشد است، مواد را از محیط اطراف خود جمع‌آوری می‌کند، بنابراین ترکیب آن منعکس کننده محیطی است که در آن شکل گرفته است. برای به دست آوردن غلظت بالایی از هلیوم-۳ در اعماق هسته، زمین باید در داخل یک سحابی خورشیدی در حال رشد شکل می‌گرفت، نه در حاشیه آن.

نتایج این مطالعه سرنخ‌های بیشتری را به معمای شکل‌گیری زمین اضافه کرد و شواهد بیشتری نیز ارائه کرد که سیاره ما در داخل سحابی خورشیدی شکل گرفته است.

"پیتر اولسون"(Peter Olson) نویسنده اصلی این مطالعه و ژئوفیزیکدان دانشگاه نیومکزیکو گفت: هر ساله حدود دو هزار گرم هلیوم ۳ از زمین به بیرون نشت می‌کند که این میزان تقریبا برای پر کردن یک بالون به اندازه میز کار شما کافی است. اینکه هنوز مقدار قابل توجهی از این ایزوتوپ در داخل زمین وجود دارد یک شگفتی طبیعت و سرنخی برای پی بردن به تاریخ زمین است.

دانشمندان برای تخمین فراوانی هلیوم-۳ اولیه در هسته و ردیابی نرخ تبادل هلیوم-۳ بین هسته و گوشته، هلیوم را در طول تاریخ زمین مدلسازی کردند. آنها عمدتا دو مرحله کلیدی را در نظر گرفتند: زمان تشکیل اولیه، زمانی که سیاره در حال انباشته کردن هلیوم بود و زمان پس از تشکیل ماه که پس از آن هلیوم از بین رفت.

این مدل شواهدی ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد یک شی به اندازه یک سوم زمین حدود ۴ میلیارد سال پیش، به این سیاره برخورد کرده است. این برخورد احتمالا پوسته زمین را مجددا ذوب کرده و سبب خروج بخش عظیمی از هلیوم شده است و این گاز نیز به گریز خود ادامه داده است.

دانشمندان همچنین میزان هلیوم-۳ هسته زمین را بین ۱۰ تراگرم(۱۰۱۳ گرم) تا یک پتاگرم(۱۰۱۵ گرم) تخمین زده‌اند.