Yeni bir çalışmada aktarılanlara göre Dünya’nın çekirdeğinden helyum gazının nadir izotoplarından biri olan helyum-3 sızıyor. Neredeyse bütün helyum-3’ler Büyük Patlama’dan geldiğinden, gaz sızıntısı Dünya’nın bir Güneş bulutsusunun içinde oluşmuş olabileceğini akla getiriyor. Hipotez uzun bir süredir tartışılıyor.
Helyum-3, Dünya’nın yüzeyinde nispeten ufak miktarlarda tespit ediliyor. Fakat bilim insanları, Dünya’nın çekirdeğinden manto adlı orta tabakalara kıyasla ne kadar gaz sızdığını şimdiye kadar bilmiyormuş.
Yeni çalışmada, Dünya’daki helyum-3’ün önemli bir kaynağının da çekirdek olduğu belirlenmiş. Trityumun radyoaktif şekilde bozunması gibi bazı doğal süreçlerde de helyum-3 oluşabiliyor. Fakat helyum-3 çoğunlukla Güneş bulutsusunda; devasa boyutta olan ve dönen toz ve gaz bulutlarında oluşmuş. Güneş sistemimizin de böyle bir bulutsuda oluştuğu düşünülüyor. Helyum evrende oluşan en eski elementlerden biri olduğundan, çoğu helyum-3’ün izi Büyük Patlama’ya kadar takip edilebiliyor.
Bir gezegen büyüdükçe, etrafındaki maddeleri bünyesinde biriktiriyor. Bu yüzden gezegenlerin bileşimi, içinde oluştukları ortamı yansıtıyor. Çekirdeğinde yüksek yoğunlukta helyum-3 olması için Dünya’nın büyümekte olan bir Güneş bulutsusunun içerisinde oluşması gerekiyor; bulutsunun kenarlarında veya küçülme aşamasında değil.
Dünya’nın oluşumuna ilişkin gizemlere yeni ipuçları ekleyen araştırma, gezegenimizin Güneş bulutsusunun içerisinde oluştuğunu söyleyen kurama da ilave katkılar sunuyor.
Çalışma hafta başında Geochemistry, Geophysics, Geosystems bülteninde yayımlandı.
New Mexico Üniversitesinde çalışan ve makalenin baş yazarı olan jeofizikçi Peter Olson, her yıl Dünya’dan yaklaşık 2.000 gram helyum-3 sızdığını ve bunun “masa boyutundaki bir balonu şişirecek boyutta” olduğunu söylüyor. “Dünya’nın iç kısmında bu izotoptan hâlâ böylesine büyük miktarlarda bulunması, doğanın bir mucizesi ve Dünya’nın tarihine dönük bir işaret niteliğinde.”
Araştırmacılar, Dünya tarihinin iki önemli aşamasındaki helyumu modellemişler: Bunlardan birincisi gezegenin helyum biriktirdiği dönemdeki erken aşama, diğeri ise Ay’ın oluşumunu takiben helyumun kaybolduğu ikinci aşama. Bulgular, Dünya’nın üçte biri boyutundaki bir cismin yaklaşık 4 milyar yıl önceki ilk zamanlarında gezegene çarptığını ve bu çarpışmanın Dünya’nın kabuğunu yeniden eritip helyumun çoğunun uçmasını sağladığını düşündürüyor.
Modern helyum-3’ün sızıntı hızının yanısıra helyum izotopunun davranışına dönük modelleri de kullanan araştırmacılar, çekirdekte 10 teragram (1013 gram) ila bir petagram (1015 gram) arasında helyum-3 olduğunu tahmin ediyor. Olson, böylesine büyük bir miktarın Dünya’nın Güneş bulutsusunda oluştuğuna işaret ettiğini söylüyor. Gazın burada yüksek yoğunluklarda olması, gezegenin derinliklerinde birikmesini sağlamış olmalı.
Fakat Olson, gelecekte yapılacak araştırmalarda bulutsularda oluşan hidrojen gibi diğer gazların bulunmaya çalışılacağını ve bu gazların da helyum-3’e benzer hız ve konumlarda sızdığının belirlenmesi halinde, bu durumun kaynak olarak çekirdeği gösterebileceğini söylüyor. “Kesin olan şeylerden çok daha fazla gizem var” diyor.
Kaynak: Amerikan Jeofizik Birliği. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
