არქტიკიდან მოპოვებულ ქანებში, რომლებიც 62 მილიონ წელს ითვლის, ჰელიუმის იზოტოპის რეკორდული კონცენტრაციები შენიშნეს. შესაძლოა, ეს ყველაზე დამაჯერებელი მტკიცებულება იყოს იმისა, რომ პლანეტის ბირთვი ნელ-ნელა ჟონავს.

ახალი ნაშრომის ავტორები წინა ანალიზს დაეყრდნნენ. გეოქიმიკოსთა გუნდი უკვე საკმაოდ დარწმუნებულია შემდეგ მოსაზრებაში: ჰელიუმი, რომელიც დედამიწის ბირთვში პლანეტის ჩამოყალიბებისას მოექცა, ნელ-ნელა ზედაპირისაკენ ამოდის.

ასევე იხილეთ: დედამიწის ბირთვიდან მილიარდობით წლის წინანდელი ჰელიუმი ჟონავს — რას ნიშნავს ეს

ჰელიუმი ინერტული აირია, ძალიან მსუბუქი და არარეაქტიული ელემენტი. ამის გამო ეს აირი ქანებიდან ძალიან მარტივად აღწევს გარეთ და ატმოსფეროსკენ მიემართება, შემდგომ კი თანდათანობით კოსმოსის ღია სივრცეში გადადის.

ამის გამო პლანეტის ზედაპირზე ჰელიუმს ძალიან იშვიათად შეხვდებით. მეორე მხრივ, გეოლოგიის ერთ-ერთი უდიდესი საიდუმლოებაა, თუ რა რაოდენობითაა ეს ელემენტი დედამიწის ქერქში.

ლავა 4.6 მილიარდი წლის განმავლობაში იფრქვეოდა. შედეგად დედამიწაში არსებული ჰელიუმის (იგი პლანეტის ფორმირებისას აღმოჩნდა შიგნით) დიდი ნაწილი უნდა გამოთავისუფლებულიყო. შესაბამისად, თუკი ამ აირის კვალს ახალ ვულკანურ ქვებში აღმოვაჩენთ, უნდა ვივარაუდოთ, რომ იგი მანტიაში იყო შემორჩენილი და ასე აღმოჩნდა აქ ანდა ისეთი რეზერვიდან, რომელიც ნელა ჟონავდა.

ბაფინის მიწაზე (კანადა) ბაზალტური ლავები მსოფლიოში ყველაზე მაღალი თანაფარდობით შეიცავს ჰელიუმ-3-ს (³He) ჰელიუმ-4-თან (⁴He). 3 და 4 ამ იზოტოპთა ატომური მასებია. გეოლოგებისთვის ასეთი ნარევი იმაზე მიანიშნებს, რომ აირი აქ ატმოსფეროდან არ მოხვედრილა და უფრო ღრმა, გაცილებით ძველი წარმომავლობისაა.

რამდენიმე წლის წინ ფორესტ ჰორტონმა, ვუდს ჰოლის ოკეანოგრაფიული დაწესებულების გეოქიმიკოსმა, ოლივინის ნიმუშებში ჰელიუმის იზოტოპის ძალიან მაღალი თანაფარდობები შენიშნა. კონცენტრაცია იმაზე 50-ჯერ მეტი იყო, ვიდრე ატმოსფეროში ჩვეულებრივ გვხვდება ხოლმე. შესაბამისად, იგი მანტიისთვისაც კი მაღალი იყო.

³He-ის ასეთი უჩვეულო კონცენტრაცია ისლანდიაში შეგროვებულ ლავაშიც შენიშნეს. ეს ნიმუშები ქერქის იმ ნაწილიდან აიღეს, რომელიც, მიჩნეულია, რომ მანტიის აქტივობის საკუთარი "სამოძრაო გზის" ზემოთ მდებარეობს.

ჰორტონმა თავის გუნდთან ერთად ივარაუდა, რომ, შესაძლოა, ჰელიუმი ორივე ადგილას მანტიის მომიჯნავე უძველესი რეზერვუარიდან აღმოჩენილიყო. თავისთავად, მათ არც დამთხვევის პერსპექტივა გამოურიცხავთ.

უახლესი ანალიზის მიხედვით, მკვლევართა ვარაუდი სარწმუნო ჩანს. მათ ბაფინის მიწის სხვადასხვა ადგილიდან თუ ახლომახლო კუნძულებიდან მოპოვებული ოლივინის ნიმუშები გამოიკვლიეს. აღმოჩნდა, რომ სინჯებში ³He-ის ⁴He-თან თანაფარდობა უმაღლესია, რაც კი ვულკანურ ქვაში დაფიქსირებულა — ჰაერში არსებულზე 70-ჯერ მაღალი.

მკვლევრებმა სხვა იზოტოპების, მათ შორის სტრონციუმისა და ნეოდიმის, თანაფარდობებიც გაითვალისწინეს. ასე მათ იმ ფაქტორების გამორიცხვა შეძლეს, რომელთაც, შესაძლოა, ამოფრქვევის შემდეგ ჰელიუმის მახასიათებლები შეეცვალა. შედეგად მათ თავიანთი ჰიპოთეზა კიდევ უფრო გაამყარეს.

მეცნიერებმა ნეონის, სხვა ინერტული აირის, იზოტოპთა თანაფარდობებიც შეამოწმეს. იგი იმ პირობებს მიესადაგება, რომლებიც მილიარდობით წლის წინ არსებობდა, დედამიწის ფორმირებისას.

იმის გაგება, თუ საიდან მოვიდა ჰელიუმი და ნეონი, ისეთი არარეალური სულაც არაა, როგორიც ერთი შეხედვით ჩანს. მეცნიერებმა კომპიუტერული სიმულაციები გამოიყენეს, რათა დედამიწის შიგნით ტემპერატურის, წნევისა და პლანეტის შიგნეულობის შესახებ მიეღოთ ინფორმაცია.

მიგნებები იმაზე მეტყველებს, რომ, შესაძლოა, დედამიწის ფორმირების პროცესში ინერტული აირები პლანეტის ბირთვში ინახებოდა, შემდეგ კი თანდათან გარშემო არსებულ მანტიაში გადავიდა.

დედამიწის ბირთვი მეცნიერებისთვის ერთ-ერთი ყველაზე რთული რამაა შესასწავლად. კილომეტრობით სქელ, გამდნარ ქანებში ჩამალულ სტრუქტურას მხოლოდ პლანეტის მიერ წარმოქმნილი ექოების მეშვეობით შეგვიძლია დავაკვირდეთ.

თუკი დედამიწის ბირთვი მართლაც ჟონავს, ეს კიდევ ერთი ახალი გზა შეიძლება აღმოჩნდეს მის შესასწავლად. ვინ იცის, იქნებ ასე ისიც გავიგოთ, თუ როგორ ფორმირდება პლანეტები მტვრისა და პირველყოფილი აირისგან.

ნაშრომი ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.