Eine Untersuchung von Lavavorkommen im Norden Kanadas könnte Hinweise darauf gefunden haben, dass der Erdkern undicht ist.
Die Gesteine – auf Baffin Island – enthalten höhere Konzentrationen des Isotops Helium-3 und höhere Verhältnisse von Helium-3 zu Helium-4 (³He/⁴He) als irgendwo sonst auf der Erdoberfläche.
Helium-3 ist sowohl selten als auch das, was Wissenschaftler als „Urnuklid“ bezeichnen, was bedeutet, dass es im interstellaren Medium vorhanden war, aus dem das Sonnensystem zusammenwuchs, und daher seit seiner Entstehung auf der Erde existierte.
Helium-3 ist in der Lage, über Millionen von Jahren von der Erdoberfläche in die Atmosphäre und von dort in den Weltraum zu entweichen.
Während lange angenommen wurde, dass es sich bei der Helium-3-Quelle im Gestein auf der Erdoberfläche um ein mantelbasiertes Reservoir handelt, deutet die neue Analyse darauf hin, dass dieser Fluss stattdessen aus dem äußeren Kern kommen könnte.
Die Studie wurde vom Geochemiker Dr. Forrest Horton vom Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts und seinen Kollegen durchgeführt.
Die Forscher schrieben: „Die Beobachtung, dass viele mit Mantelwolken verbundene Laven höhere ³He/⁴He-Verhältnisse aufweisen, die im oberen konvektiven Mantel herrschen, untermauert geophysikalische, geodynamische und geochemische Modelle des tiefen Erdinneren.“
„Es wird angenommen, dass hohe ³He/⁴He-Verhältnisse auf den Sonnennebel oder auf vom Sonnenwind bestrahltes Material zurückzuführen sind, das während der frühen Planetenakkretion in die Erde eingebaut wurde.
„Traditionell wurde angenommen, dass diese Komponente mit hohem ³He/⁴He-Anteil dem Erdmantel innewohnt, da sie Ausgasungen durch riesige Einschläge und Milliarden von Jahren der Mantelkonvektion vermieden hat.“
Die Forscher erklären, dass die vulkanische Aktivität auf Baffin Island durch einen gewaltigen Aufschwung aus dem Erdmantel vorangetrieben wurde – ein Vorläufer der Wolke, die in Island Ausbrüche verursacht.
Das Team fuhr fort: „Hier berichten wir über das höchste magmatische ³He/⁴He-Verhältnis – 67,2 ± 1,8-fache des atmosphärischen Verhältnisses –, das bisher in terrestrischen magmatischen Gesteinen, in Olivinen aus Baffin-Island-Lava, gemessen wurde.“
„Wir argumentieren, dass das extrem ³He/⁴He-Helium in diesen Laven aus dem Erdkern stammen könnte.“
Unterstützt wird diese Hypothese, so das Team, durch das zusätzliche Vorkommen von Neon in den Laven der Baffininsel mit einem ähnlichen Isotopenverhältnis wie in interstellaren Nebeln.
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.