Наша Земля, вероятно, образовалась внутри солнечной туманности, показывает исследование

Согласно новому исследованию, гелий-3, редкий изотоп газообразного гелия, вытекает из ядра Земли.

Поскольку почти весь гелий-3 образовался в результате Большого взрыва, утечка газа добавляет доказательства того, что Земля образовалась внутри солнечной туманности, вопрос, который уже давно обсуждается.

Гелий-3 был измерен на поверхности Земли в относительно небольших количествах. Ученые не знали, сколько просачивается из ядра Земли или из ее средних слоев, называемых мантией.

Новое исследование указывает на то, что ядро ​​является основным источником гелия-3.

Некоторые естественные процессы, такие как радиоактивный распад трития, могут генерировать гелий-3, но гелий-3 производится в основном в солнечных туманностях — массивных вращающихся облаках газа и пыли, подобных тем, которые породили нашу Солнечную систему.

Поскольку гелий является одним из самых ранних элементов, образовавшихся во Вселенной, большую часть гелия-3 можно проследить до Большого взрыва.

По мере роста планета накапливает материал из своего окружения, поэтому ее состав отражает среду, в которой она сформировалась.

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.

Исследование, поддержанное Национальным научным фондом США, предлагает новые ответы на загадки, связанные с формированием Земли.

Исследование было опубликовано в журнале Американского геофизического союза «Геохимия, геофизика, геосистемы».

Ежегодно с Земли вытекает около 2000 граммов гелия-3, «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 внутри все еще находится значительное количество этого изотопа».

Исследователи смоделировали гелий в течение двух ключевых этапов истории Земли: раннего формирования, когда планета накапливала гелий, и последующего формирования Луны, после которого гелий был потерян.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что объект размером в одну треть Земли столкнулся с планетой в начале ее истории, около 4 миллиардов лет назад. Это столкновение могло бы 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 подсчитали, что в ядре находится от 10 тераграммов (1013 граммов) до петаграмма (1015 граммов) гелия-3 — огромное количество, на которое указывает Олсон. к формированию Земли внутри солнечной туманности, где высокие концентрации газа позволили бы ему накопиться глубоко в планете.