Zo zemského jadra uniká prastaré hélium, ktoré pochádza z vesmíru pred miliardami rokov a odhaľuje tajomstvá o tom, ako a kde presnejšie naša planéta vôbec vznikla, vysvetľujú vedci v najnovšej štúdii zverejnenej v žurnále AGU.

Extrémne vzácny izotop

Hélium sa na Zemi bežne nachádza vo forme stabilného izotopu hélium-4, ktoré podľa ScienceAlert tvorí až 99,99986 % všetkého hélia. Zo zemského jadra ale uniká oveľa vzácnejší izotop hélium-3, skladajúci sa z dvoch protónov a jedného neutrónu, ktorý tvorí len 0,000137 % zemského hélia.

A kým hélium-4 vzniká na Zemi prevažne rádioaktívnym rozpadom uránu a tória, hélium-3 na Zemi nevzniká a pochádza z dávnych čias, keď ešte Zem ako taká neexistovala. Hélium-3 vzniklo pomerne krátko po Veľkom tresku a len čiastočne je tvorené rádioaktívnym rozpadom už tak dosť vzácneho trícia, izotopu vodíka.

Únik pritom nie je vôbec veľký a jedná sa len o približne 2 kg ročne, pričom vedci dokážu toto množstvo merať vďaka tomu, že k úniku dochádza predovšetkým cez systém vulkanických prasklín v oceánoch, píše AGU v tlačovej správe.

Rolu zohrala zrážka s planétou

„Je to zázrak prírody a ďalšia stopa v histórii Zeme, podľa ktorej je v jej vnútri stále veľké množstvo tohto izotopu,“ dodáva geofyzik Peter Olson z Univerzity Nového Mexika. Podľa odborníkov však existuje len jediná možnosť, ako sa do vnútra Zeme dostalo tak veľké množstvo hélia-3.

Zem sa musela sformovať v hustej hmlovine medzihviezdneho prachu, kedy dokázala Zem, vtedy ešte v podobe menšej protoplanéty, absorbovať hélium-3 z tohto gigantického mračna. Zem teda nevznikla mimo hmloviny, ani na jej okraji, ale priamo v nej.

Závojová hmlovina. ESA/Hubble & NASA, Z. Levay

K vážnej strate tohto izotopu hélia došlo v dávnej minulosti, keď zo Zeme vrazila planéta Theia o veľkosti Marsu a vznikol z nej Mesiac. Došlo síce k úniku hélia-3 z plášťa, avšak oveľa odolnejšie zemské jadro si izotop ponechalo a poslúžilo ako ideálny rezervoár.

Máme ho ešte dosť

Ako navyše naznačujú najnovšie modely a výpočty, v Zemi sa nachádza ešte ohromné množstvo hélia-3 a to od 10 000 000 000 ton (10¹⁰ kg) až do 10¹² kg, teda maximálne asi bilión ton.

Na Mesiaci sa podľa vedcov nachádza asi množstvo hélia-3, pričom len 100 ton by vystačilo termonukleárnym reaktorom produkujúcim elektrickú energiu na Zemi na neuveriteľných 10 000 rokov. Zásoba vo vnútri Zeme je tak prakticky nevyčerpateľná, avšak zároveň technicky nedosiahnuteľná.