დედამიწის ბირთვიდან ჟონავს უძველესი, პირველყოფილი ჰელიუმი, რომელიც დიდი აფეთქების შემდეგ შეიქმნა. ამის შესახებ მეცნიერები ახალ კვლევაში იუწყებიან.
განგაშის მიზეზი არ არსებობს. დედამიწა ბუშტივით არ იჩუტება. ეს ამბავი უბრალოდ იმის გამოძახილია, რომ დედამიწა მზის ნისლეულში წარმოიქმნა — მოლეკულურ ღრუბელში, რომელშიც მზე დაიბადა, ეს არის დეტალი ჩვენი პლანეტის შესახებ, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში გაურკვეველი იყო.
ეს ყველაფერი იმაზეც მიუთითებს, რომ დედამიწის ბირთვიდან მანტიაში შეიძლება ჟონავდეს სხვა პირველყოფილი აირებიც, რამაც თავის მხრივ, შეიძლება მოგვაწოდოს ინფორმაცია მზის ნისლეულის შემადგენლობის შესახებ.
დედამიწაზე ჰელიუმი ორი სტაბილური იზოტოპის სახით გვხვდება. ყველაზე გავრცელებულია ჰელიუმ-4, რომლის ბირთვიც შეიცავს ორ პროტონსა და ორ ნეიტრონს. ჰელიუმ-4-ზე მოდის პლანეტაზე არსებული მთელი ჰელიუმის დაახლოებით 99,99986 პროცენტი.
მეორე სტაბილური იზოტოპი, რომელზეც მოდის დედამიწის მთელი ჰელიუმის მარაგის მხოლოდ დაახლოებით 0,000137 პროცენტი, არის ჰელიუმ-3, ორი პროტონითა და ერთი ნეიტრონით.
ჰელიუმ-4 ძირითადად ურანისა და თორიუმის რადიოაქტიური დაშლის შედეგია და უშუალოდ აქ, დედამიწაზე წარმოიქმნება. მისგან განსხვავებით, ჰელიუმ-3 ძირითადად პირველყოფილია და წარმოქმნილია დიდი აფეთქების შემდეგ მომენტებში; თუმცა, ის ასევე შეიძლება წარმოიქმნას ტრიტიუმის რადიოაქტიური დაშლის შედეგად.
მეცნიერებმა დედამიწის წიაღიდან გამოჟონილი სწორედ ჰელიუმ-3 იზოტოპი დააფიქსირეს, ძირითადად შუაოკეანური ვულკანური ქედის სისტემის გასწვრივ, რაც საკმაოდ კარგ მინიშნებას გვაძლევს ქერქიდან მისი გამოყოფის მაჩვენებლის შესახებ.
ეს მაჩვენებელი დაახლოებით 2000 გრამია წელიწადში. ნიუ-მექსიკოს უნივერსიტეტის გეოფიზიკოს პიტერ ოლსონის განმარტებით, ეს რაოდენობა საკმარისია სამუშაო მაგიდის ზომის ბუშტის გასავსებად.
„ბუნების სასწაულია და დედამიწის ისტორიის გასაღები, რომ ჩვენი პლანეტის წიაღში ჯერ კიდევ არის ამ იზოტოპის მნიშვნელოვანი რაოდენობა“, — ამბობს ოლსონი.
ჯერ ბოლომდე ცნობილი არ არის, საიდან მოდის აირი; რა ოდენობის ჰელიუმ-3 შეიძლება მოდიოდეს ბირთვიდან და რამდენია მანტიაში.
ამით კი იზოტოპის წყაროს დავადგენდით. დედამიწა წარმოიქმნა ახლად დაბადებული მზის გარშემო მოძრავი მტვრისა და გაზის მასალის აკუმულირების შედეგად.
ერთადერთი გზა, რითაც მნიშვნელოვანი ოდენობის ჰელიუმ-3 შეიძლება მოხვდეს პლანეტის ბირთვში, არის ის, რომ პლანეტა აყვავებული ნისლეულისგან უნდა დაიბადოს. ანუ, არა მის გარეუბნებში ან გაბნეულ ნისლეულში.
ოლსონმა და მისმა კოლეგამ, ნიუ-მექსიკოს უნივერსიტეტის გეოქიმიკოსმა ზაქარი შარპმა, დედამიწის ევოლუციის კვალდაკვალ მისი წიაღის ჰელიუმის მარაგი მოდელირებით შეისწავლეს. პირველად, როცა ის წარმოიქმნა, ეს იყო პროცესი, რომელშიც პროტოპლანეტაში აკუმულირდა და გაერია ჰელიუმი; შემდეგ კი დიდი დარტყმის შემდეგ.
ასტრონომთა აზრით, დიდი დარტყმა მაშინ მოხდა, როდესაც ძლიერ ახალგაზრდა დედამიწას მარსის ზომის ობიექტი შეეჯახა და ნაშალი მასალები პლანეტის ორბიტაზე გაიტყორცნა, რომლებიც შემდეგ თანდათან შეერთდნენ და გაჩნდა მთვარე.
ამ მოვლენის დროს, დედამიწის მანტია ხელახლა უნდა გამდნარიყო და დაკარგულიყო მასში ჩაჭედილი ჰელიუმის უდიდესი ნაწილი. თუმცა, დარტყმისადმი უფრო გამძლეა ბირთვი, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ის ჰელიუმ-3-ის საკმაოდ ეფექტიანი რეზერვუარი უნდა იყოს.
უფრო მეტიც, მკვლევრებმა სწორედ ამას მიაგნეს. წიაღიდან ჰელიუმ-3-ის გაჟონვის ამჟამინდელი მაჩვენებლისა და ჰელიუმის იზოტოპის ქცევის მოდელების გამოყენებით, ოლსონმა და შარპმა დაადგინეს, რომ ჩვენი პლანეტის ბირთვში სავარაუდოდ თავმოყრილია 10 ტერაგრამიდან პეტაგრამამდე ჰელიუმ-3.
ეს კი იმაზე მიუთითებს, რომ პლანეტა აყვავებულ მზის ნისლეულს შიგნით უნდა დაბადებულიყო. თუმცა, რჩება რამდენიმე გაურკვევლობა. გათვლები მიუთითებს, რომ დედამიწის ბირთვში შეიძლება იმაზე ნაკლები რაოდენობის ჰელიუმ-3 იყოს, ვიდრე ეს ჯგუფის კვლევამ აჩვენა.
კვლევა Geochemistry, Geophysics, Geosystems-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.agu.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
