V Yellowstone uniká pradávné helium  
Ze škvír a průduchů vulkanického ráje v Yellowstone se dere helium s nápadně vysokým obsahem běžného izotopu helia-4. Magma horké skvrny Yellowstone zřejmě osvobozuje helium z pradávných časů.

 

 

Zvětšit obrázek
Old Faithful. Yellowstone nespí. Kredit: U.S. Geological Survey.

Nádhernou krajinu Yellowstone si poslední dobou spojujeme spíše s nezřetelnou, ale o to děsivější hrozbou zkázonosné erupce supervulkánu, který tu sbírá síly. V souvislosti s intenzivní geologickou aktivitou se tu ale dějí i jiné pozoruhodné věci. Vědci tady navíc bádají nad dřímajícím monstrem a tak si jistě nemohou stěžovat na nedostatek adrenalinu.

 

Jacob Lowenstern. Kredit: U.S. Geological Survey.


Geolog Jacob Lowenstern z U.S. Geological Survey (USGS) a jeho kolegové při průzkumu plynů unikajících na různých místech národního parku Yellowstone zjistili, že tu proniká do atmosféry mnohem větší množství izotopu helia-4, než kolik původně očekávali. Dělá to prý asi 60 tun ročně. Helium-4 se dvěma protony a dvěma neutrony je daleko nejběžnější izotop helia. Momentálně tvoří asi čtvrtinu běžné hmoty ve vesmíru, kde v dnešní době vzniká hlavně jadernou syntézou vodíku v nitru hvězd. Na Zemi je to ale úplně jinak. Helium-4 je tu velice vzácné. Když už tady nějaké je, tak vzniká při alfa rozpadu těžkých prvků, jako je uran či thorium, a pak mizí do okolního vesmíru. Alfa částice jsou totiž vlastně atomy helia. Helium-3, čili tralfium je ještě mnohem vzácnější, vzniká například při bombardování lithia přírodními neutrony anebo beta mínus rozpadem tritia.

 

Zvětšit obrázek
Automatický odběr plynů v národním parku Yellowstone. Kredit: J. Lowenstern/ U.S. Geological Survey.


V plynech unikajících ze země zachycujeme helium-3 i helium-4.Podle toho, co víme, vzniká tohle helium-3 v hlubinách planety, zatímco helium-4 pochází spíše ze zemské kůry. Hydrotermální systém Yellowstone byl až doposud slavný tím, že v něm uniká helium s poměrně vysokým podílem helia-3. Lowerstern a spol. teď ale zjistili, že z prasklin v Yellowstone uniká veliké množství helia-4. Což napovídá, že jde o plyn ze zemské kůry. Kde se ho ale tolik vzalo?


 

Zvětšit obrázek
Putování horké skvrny Yellowstone za posledních 16 milionů let. Kredit: Kelvin Case, Wikimedia Commons.

Podle Lowensterna a spol. tkví odpověď zřejmě v geologické historii Yellowstone. Tahle oblast byla totiž relativně klidná, snad miliardy let. Pak se asi tak před 16 miliony let v prostoru dnešní Snake River Plain, Idaho, objevila horká skvrna (Yellowstone hotspot), která v této části severoamerického kontinentu rozpoutala vulkanickou aktivitu, sice jen občasnou, zato ale dost brutální. Z nejasných důvodů. Asi před 2 miliony let tahle horká skvrna přicestovala do dnešního Yellowstone.

 

Zvětšit obrázek
Monstrum pod Yellowstone upouští páru. Kredit: Ken McGee/ U.S. Geological Survey.

Badatelé se domnívají, že divoké zřídlo vulkanické aktivity v Yellowstone osvobodilo helium, které se tu nashromáždilo za dlouhé miliony a možná miliardy let geologické nudy. Vzhůru se ženoucí žhavé magma před sebou nejspíš pohání i starodávné helium, které pak prosyčí škvírami, prasklinami a gejzíry do atmosféry a pak dál, do ticha kosmického prostoru.


Jestli se Lowerstern s kolegy nepletou, tak teď máme unikátní příležitost prozkoumat svědectví dávných procesů, které v minulosti utvářely zemskou kůru i povrch planety. S trochou štěstí se z výtrysků starobylého helia dozvíme leccos zajímavého. A jestli se geologové pletou? Tak to rychle utíkejte, co nejdál od Yellowstone.

 

 

Volcanic Hazards & Current Geological Activity at the Yellowstone Caldera. Kredit: Southwestern Oregon Community College.
http://www.youtube.com/watch?v=9cf8IVPb74I

 

 

Yellowstone Super Volcano Explained (2009). Kredit: U.S. Geological Survey.
http://www.youtube.com/watch?v=QnWYCkZlTAI

 

   What happens Yellowstone super volcano blows.
 Kredit: BreakingNews. 


Literatura

PhysOrg 20. 2. 2014, Nature 506: 355-358, Wikipedia (Helium-4, Helium-3, Yellowstone hotspot).

Datum: 24.02.2014 15:30
Tisk článku


Diskuze:

Alfa částice jsou totiž vlastně atomy helia.

Michael Michael,2014-02-26 18:04:37

Prosim, atomy to urcite nejsou :-)

Odpovědět


Petr Jíčínský,2014-02-27 11:02:50

Správně má být jádra helia 4. Toto jádro stejně po pár centimetrech nachytá elektrony a stane se z něj plnokrevné helium. Byl to také jeden s prvních důkazů alfa zářičů a vlastně části podstaty alfa záření. (Když se kolem vzorku v uzavřené nádobě hromadí hélium, tak to není úplně běžný jev, navíc jestliže se zároveň vybíjí elektroskop :-)

Odpovědět

Petr Jíčínský,2014-02-25 20:50:43

Výhody informačního věku. Víme, co se pokazilo než to stačilo vyhodit důkazy do stratosféry.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz