Centrální oblast emisní mlhoviny Laguna na snímku Hubbleova teleskopu. V podobném prostředí asi vznikla Sluneční soustava. Kredit: NASA, ESA.

Helium-3 je vzácný izotop helia, který se na povrchu Země nachází jen v malých množstvích. Pochází z pradávných časů, většinou ze samotného Velkého třesku. Na zemském povrchu určitě nevzniká. Je ale otázkou, odkud se tam tento izotop dostal. Jeho zdrojem mohou být horniny v zemském plášti, kde by se mohl objevovat v důsledku radioaktivního rozpadu. Vzniká třeba při rozpadu tritia. Může ale také unikat ze samotného zemského jádra.

Geofyzik Peter Olson z americké University of New Mexico a jeho kolegové tvrdí, že hlavním zdrojem helia-3 na povrchu Země je zemské jádro. Helium ale zároveň patří k nejstarším prvkům ve vesmíru. Většina ho pochází z Velkého třesku a to samé platí i pro izotop helium-3. Ve vesmíru se dnes helium-3 nachází převážně v mlhovinách.

Když vznikaly planety Sluneční soustavy, pohlcovaly při tom okolní materiál. Proto složení planet, pokud jde o rozmanité prvky a izotopy, odráží složení okolního materiálu v době jejich vzniku. Aby v jádru Země mohlo být velké množství helia-3, jak tvrdí Olson a spol., musela Sluneční soustava vznikat v nitru plnokrevné mlhoviny, tedy uvnitř dávné hvězdné porodnice. Nikoliv na jejím okraji nebo snad v době, kdy se taková mlhovina již rozplývala.

Peter L. Olson.

Kredit: National Academy of Sciences.

Podle Olsona unikne každým rokem ze zemského jádra asi 2 tisíc gramů helia-3. S tím byste naplnili balón o velikosti pracovního stolu. Podle něj jde o zázrak přírody a ozvěnu velmi dávných časů, která prozrazuje, že hluboko pod námi je ještě stále velké množství helia-3 z úsvitu vesmíru.

Olsonův tým si to namodeloval na známé hrůzy, které provázely vznik Země a také našeho věrného souputníka Měsíce. Když se protoZemě srazila s protoplanetou Theia, došlo nejen ke vzniku Měsíce, ale i k roztavení zemské kůry. Bylo to, jako když částečně praskne pouťový balónek. Většina helia tehdy unikla pryč. Stále ho tam ale je značné množství a uniká odtamtud dodnes.

Logo. Kredit: University of New Mexico.

Badatelé vzali v úvahu modely chování helia-3 a spočítali, že v zemském jádru je ještě asi 10 teragramů až 10 petagramů (10 milionů až 10 miliard tun) tohoto izotopu. To podle Olsona přesvědčivě ukazuje na vznik Země v nitru mlhoviny, plné hmoty s heliem-3. Jak ale Olson zdůrazňuje, pro potvrzení těchto představ by bylo fajn nalézt další plyny z původní mlhoviny, které by unikaly ze zemského jádra podobným způsobem jako zmíněné helium-3. Takovým plynem by mohl být například vodík.

Literatura

American Geophysical Union 28. 3. 2022.

Geochemistry, Geophysics, Geosystems online 28. 3. 2022.