Земля образовалась в солнечной туманности

Гелий-3, редкий изотоп газообразного гелия, просачивается из ядра Земли, что подтверждает теорию о том, что планета образовалась в солнечной туманности. Некоторые естественные процессы могут производить гелий-3, но он производится в основном в туманностях - массивных вращающихся облаках газа и пыли, большинство из которых восходит к Большому взрыву. По мере роста планеты она накапливает материал из своего окружения, в результате чего ее состав отражает среду, в которой она сформировалась. На поверхности Земли было обнаружено очень мало гелия-3, что заставило некоторых астрономов подвергнуть сомнению теорию о том, что планета образовалась в солнечной туманности. Обнаружение изобилия в ядре помогло исследователям из Университета Нью-Мексико добавить доказательства происхождения планеты Земля из солнечной туманности, сообщает Daily Mail.

Чтобы получить высокие концентрации гелия-3 глубоко в ядре, Земля должна была сформироваться внутри процветающей солнечной туманности, а не на ее окраинах или во время ее угасающей фазы. Группа обнаружила, что ежегодно из Земли вытекает около 2000 граммов гелия-3. Этого «достаточно, чтобы заполнить воздушный шар размером с ваш стол», - сказал ведущий автор исследования Питер Олсон, геофизик из Университета Нью-Мексико. «Это чудо природы и ключ к истории Земли, что в недрах Земли все еще находится значительное количество этого изотопа». Исследователи смоделировали гелий на двух ключевых этапах истории Земли, чтобы понять его изобилие, происхождение и формирование. Первый этап был во время раннего формирования более 4,53 миллиарда лет назад, когда планета накапливала гелий из окружающего газа и пыли.

Второй последовал за образованием Луны около 4 миллиардов лет назад, после чего гелий был потерян. Имеются данные, свидетельствующие о том, что объект, размером в одну треть от Земли, столкнулся с планетой в начале ее истории, и это столкновение могло повторно расплавить земную кору, позволив большей части гелия улетучиться. Газ продолжает выходить по сей день. Используя современную скорость утечки гелия-3 вместе с моделями поведения изотопа гелия, исследователи смогли оценить, сколько гелия-3 было в ядре. По их оценкам, в ядре содержится от 10 тераграммов до петаграмма гелия-3 - огромное количество, по словам Олсена. Исследователь сказал, что это указывает на формирование Земли внутри солнечной туманности, где высокая концентрация газа позволила бы ему накапливаться глубоко в планете.

Тем не менее, будущая работа по поиску других газов, созданных туманностью, таких как водород, утечка с такой же скоростью и в тех же местах, что и гелий-3, может стать «дымящимся пистолетом» для ядра как источника этих редких изотопов, сказал Олсон. «Загадок намного больше, чем фактов», - добавил исследователь. Считается, что этот изотоп может обеспечить более безопасную ядерную энергию в реакции синтеза, поскольку он не радиоактивен, но обладает потенциалом для получения высокой энергии. Хотя его не нашли в изобилии на поверхности Земли и добраться до ядра невозможно, его нашли на Луне.

Геолог НАСА эпохи Аполлона Харрисон Шмидт был ярым сторонником создания шахты гелия-3 на Луне для извлечения топлива, которое могло бы питать ядерные термоядерные реакторы на Земле или будущие космические корабли, путешествующие по Солнечной системе. Высказывались также аргументы в пользу добычи гелия-3 с Юпитера, где его гораздо больше - необходимо учитывать соответствующие расстояния. Извлечение молекулы из Юпитера также будет менее энергоемким процессом. Результаты были опубликованы в журнале Geochemistry Geophysics Geosystems.

Источник