ახალი კვლევის თანახმად, დედამიწის მყარ ბირთვში შესაძლოა, ჩვენი მზის სისტემის ფორმირების დროინდელი ჰელიუმი იყოს შემონახული. კერძოდ, საუბარია ამ ელემენტის იზოტოპ ჰელიუმ-3-ზე, რომელიც ორი პროტონისა და ერთი ნეიტრონისგან შედგება, ხოლო მისი უმთავრესი წყარო სწორედ ჩვენი კოსმოსური სამეზობლოს წარმომქმნელი მტვრისა და აირის ღრუბელია.

ყოველწლიურად პლანეტის შუაოკეანური ქედებიდან და ვულკანებიდან 2 კილოგრამამდე ჰელიუმ-3 ჟონავს, მაგრამ როგორ შენარჩუნდა ის დედამიწის წიაღში ამდენი ხნის განმავლობაში?

ჰელიუმი ძალიან მსუბუქი აირია, რომლის მსგავსი მატერიის უმეტესობაც დედამიწის მანტიას მაშინ გამოეყო, როცა მას მარსის ზომის ციური სხეული თეია შეეჯახა (რამაც მთვარე წარმოქმნა). შესაბამისად, ივარაუდეს, რომ ეს იზოტოპი ძალიან ღრმად უნდა შემონახულიყო, ბირთვში, სადაც შედარებით დაცული იქნებოდა. პლანეტის აღნიშნული ნაწილი მეტწილად რკინისგან შედგება, რკინა და ჰელიუმი კი, როგორც წესი, ერთმანეთს არ ერევა.

ახალმა კვლევამ აჩვენა, რომ სათანადო ტემპერატურისა და წნევის პირობებში ეს მიღწევადია. ასეთ შემთხვევაში, მყარი რკინა შესაძლოა, 3.3% ჰელიუმს შეიცავდეს. ამის დასადგენად მათ ორივე ელემენტი 727-დან 2 727°C-ზე გააცხელეს და ისინი სპეციალური ალმასებით შეკუმშეს. შედეგად მიღებული წნევა დედამიწის ზედაპირზე მოქმედს 50 000-550 000-ჯერ აღემატებოდა. ამის შემდეგ მეცნიერებმა ნიმუშები უკვე დაბალი ტემპერატურისა და წნევის გარემოში მოათავსეს და კრისტალიზებული სტრუქტურები შეისწავლეს.

უნდა ითქვას, რომ ექსპერიმენტისთვის მეცნიერებმა ჰელიუმ-4 გამოიყენეს (მას ორ-ორი პროტონი და ნეიტრონი აქვს), თუმცა ვარაუდობენ, რომ ჰელიუმ-3-ით იმავენაირ შედეგს მიიღებდნენ. აქედან ასკვნიან, რომ ეს იზოტოპი პლანეტის მყარ ბირთვში დიდი ხნის განმავლობაში შენარჩუნდებოდა.

აქ საინტერესო ისაა, რომ ბირთვის მხოლოდ 4% არის მყარი, ამიტომ თხევად ფორმასა და მასში ჰელიუმ-3-ის ინტეგრაციაზე მეტის გაგებაა საჭირო. ეს გადაჯაჭვულია კითხვასთან, თუ რამდენი ხანი დასჭირდა დედამიწის წარმოქმნას — თუ დადასტურდება, რომ პლანეტის შიგნით დიდი რაოდენობით ჰელიუმ-3-ა, ესე იგი ჩვენი პლანეტის ფორმირებას მცირე დრო დასჭირდა.

ახალი ნაშრომი გამოცემაში Physical Review Letters გამოქვეყნდა.