Helium primordial dari awal tata surya Ini dapat terperangkap dalam inti padat bumi, menunjukkan penyelidikan baru. Temuan dapat memiliki implikasi untuk debat data panjang tentang seberapa cepat planet kita dibentuk.
Bentuk helium langka ini disebut helio-3 karena memiliki dua proton dan neutron dalam nukleusnya. Helium normal, yang 700.000 kali lebih umum daripada Helio-3, disebut Helio-4 karena memiliki dua proton dan dua neutron. Sementara Helium-4 adalah produk umum dari dekomposisi elemen radioaktif, Helio-3 hampir sepenuhnya berasal dari awan awal debu dan gas yang membentuk tata surya.
Sudah diketahui bahwa elemen utama ini ada di dalam bumi. Setiap tahun, sekitar 4,4 pound (2 kilogram) helio-3 disaring dari punggung laut tengah di mana korteks memisahkan dan di luar titik panas vulkanik yang mengenai magma mantel dalam. Tetapi persis seperti yang tetap ada di planet ini selama miliaran tahun adalah misteri yang gigih.
Helium adalah gas yang sangat ringan, dan sebagian besar gas yang mudah menguap telah melarikan diri sejak lama. Dampak raksasa yang dibentuk oleh bulan atau kelelahan ke permukaan oleh gerakan yang tak terhindarkan Piring tektonik.
Para ilmuwan telah berteori bahwa mungkin helium utama ini Terkunci di inti bumidi mana itu akan tetap aman dari gangguan besar dan menyaring ke permukaan hanya sangat lambat. Tetapi nukleus terutama zat besi, helium dan zat besi biasanya tidak dicampur.
Sekarang, dalam sebuah studi baru, peneliti laboratorium Kei HiroseSeorang ilmuwan planet di Universitas Tokyo, dan rekan -rekannya telah menemukan bahwa pada suhu dan tekanan yang diharapkan di nukleus, kedua elemen itu benar -benar bercampur. Faktanya, zat besi padat pada suhu dan tekanan tinggi dapat mengandung hingga 3,3% helium, para peneliti melaporkan 25 Februari di majalah itu Surat revisi fisik.
Para peneliti menemukan kompatibilitas ini ketika besi dan helium yang dipanaskan antara 1.340 dan 4.940 derajat Fahrenheit (727 hingga 2.727 derajat Celcius, atau 1.000 hingga 3.000 quelvinas) sambil mengompresi elemen dengan anville berlian antara 50.000 dan 550.000 kali tekanan pada permukaan bumi. Kemudian, mereka mencegah sampel pada suhu cryogenic dan mengukur struktur kristalnya. Metode ini mungkin menghindari pelarian helium selama fase pengukuran, kata Hirose dalam a penyataan.
Para peneliti menggunakan helium-4 normal dalam percobaan mereka, tetapi helium-3 mungkin akan berperilaku sangat mirip, katanya Peter OlsonSeorang ahli geofisika dari Universitas New Mexico yang tidak berpartisipasi dalam penelitian ini, tetapi mempelajari inti bumi. Temuan ini mengkonfirmasi bahwa helium dapat tetap terkunci dalam inti internal yang padat di Bumi untuk waktu yang lama, kata Olson untuk menjalani ilmu pengetahuan, tetapi memperingatkan bahwa hanya 4% dari nukleus yang solid.
“Ini signifikan, karena menunjukkan bahwa helium kompatibel dengan fase padat nukleus,” kata Olson. “Tetapi karena nukleus hampir pasti terbentuk dalam keadaan cair, ada lebih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk menunjukkan bahwa interpretasi yang sama dapat diterapkan pada bagian cair.”
Menemukan bagaimana Helio-3 bergabung dengan nukleus selama pembentukan Bumi sangat penting untuk dipahami ketika planet ini dibentuk, kata Olson. Gas cahaya seperti helium tetap di nebula gas dan meminta untuk membentuk tata surya hanya selama beberapa juta tahun.
“Ada banyak berapa lama bumi terbentuk,” kata Olson. “Ada bukti lain yang telah ditafsirkan untuk mengatakan bahwa bumi terbentuk dengan sangat lambat, membutuhkan 100 juta tahun. Itu tidak akan mendapatkan banyak helium di bumi jika bumi terbentuk perlahan.”
Dengan kata lain, jika para ilmuwan dapat menunjukkan bahwa inti Bumi berisi banyak helio-3, itu akan sangat menyarankan bahwa planet ini dengan cepat dibentuk, membangun debat data panjang tentang kelahiran tata surya.
Apa yang ada di dalam kuesioner bumi? Uji pengetahuan Anda tentang lapisan tersembunyi di planet kita
