Ze zemského jádra uniká vzácný izotop helium-3. Je to svědek dávných hrůz  
Země je jako obrovský pouťový balónek naplněný heliem, který netěsní. Podle nového výzkumu každoročně uniká ze zemského jádra asi 2 tisíce gramů izotopu helia-3. Většina ho pochází z doby Velkého třesku a do nitra Země se dostal při vzniku planety, z materiálu dávné hvězdné porodnice.
Centrální oblast emisní mlhoviny Laguna na snímku Hubbleova teleskopu. V podobném prostředí asi vznikla Sluneční soustava. Kredit: NASA, ESA.
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.
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.
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.

Datum: 31.03.2022
Tisk článku

Související články:

Kritický nedostatek hélia zažehnán objevem obrovských zásob v Tanzanii     Autor: Stanislav Mihulka (30.06.2016)
Fyzici získali zatím nejpřesnější údaj o velikosti jádra hélia     Autor: Stanislav Mihulka (02.02.2021)
Novým zlatem jižní Afriky se stává helium     Autor: Stanislav Mihulka (27.10.2021)



Diskuze:

Mám opět pocit že se něco děje v elmag spektru.

Karel Ralský,2022-04-01 23:07:37

A v částicích.V kosmu nebo pod zemí, uvidíme zítra nebo pozítří snad se mýlím.

Odpovědět

Není mi jasné

Pavel Aron,2022-04-01 17:09:12

Proč by to helium-3 muselo pocházet z počátků vesmíru. Naše planeta také není utvořen z prvotní hmoty ale z materiálů, které vznikaly v dalších fázích vývoje vesmíru, tedy například po výbuchu supernov. Tak proč by i to helium-3 nemohlo být z pozůstatků starších hvězd ?

Odpovědět

Vodík

Václav Čermák,2022-03-31 10:30:53

K tomu vodíku na konci: když v Kole vrtali zatím nejhlubší vrt na Zemi, tak jim ze směsi používané pro zajištění vrtu unikalo vodíku hodně: https://en.wikipedia.org/wiki/Kola_Superdeep_Borehole

Odpovědět


Re: Vodík

Vojtěch Kocián,2022-03-31 13:18:30

Problém je trochu v tom, že vodík může v nitru Země vznikat různě. Především rozkladem vody, která byla pod povrch zapracována deskovou tektonikou. Helium-3 chemicky nevznikne, ale v zemském jádru probíhají i jaderné procesy. Produkce helia-3 sice nebude ani zdaleka tak velká jako helia-4, ale ne všechno muselo vzniknout před zformováním Země.

Odpovědět


Re: Re: Vodík

Václav Čermák,2022-03-31 13:38:14

To je pravda.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace