Helium-3, ein seltenes Isotop von Heliumgas, wurde aus dem Erdkern austretend gefunden, was die Theorie beweist, dass der Planet in einem Sonnennebel entstanden ist.
Einige natürliche Prozesse können Helium-3 produzieren, aber es wird hauptsächlich in Nebeln hergestellt – massiven, sich drehenden Gas- und Staubwolken, von denen die meisten auf den Urknall zurückgehen.
Wenn ein Planet wächst, sammelt er Material aus seiner Umgebung an, wodurch seine Zusammensetzung die Umgebung widerspiegelt, in der er entstanden ist.
Auf der Erdoberfläche wurde nur sehr wenig Helium-3 gefunden, was dazu führte, dass einige Astronomen die Theorie in Frage stellten, dass der Planet in einem Sonnennebel entstanden sei.
Die Entdeckung einer Fülle im Kern half Forschern der University of New Mexico, die Beweise für einen solaren Nebelursprung für den Planeten Erde zu ergänzen.
Helium-3, ein seltenes Isotop von Heliumgas, wurde aus dem Erdkern austretend gefunden, was die Theorie beweist, dass der Planet in einem Sonnennebel entstanden ist. Bild einer Bildagentur
Um hohe Konzentrationen von Helium-3 tief im Kern zu erreichen, hätte sich die Erde in einem blühenden Sonnennebel bilden müssen, nicht an seinen Rändern oder während seiner abnehmenden Phase.
Das Team fand heraus, dass jedes Jahr etwa 2.000 Gramm Helium-3 aus der Erde austreten.
Das ist “ungefähr genug, um einen Ballon von der Größe Ihres Schreibtisches zu füllen”, sagte der Hauptautor der Studie, Peter Olson, Geophysiker an der University of New Mexico.
“Es ist ein Wunder der Natur und ein Hinweis auf die Geschichte der Erde, dass es immer noch eine beträchtliche Menge dieses Isotops im Inneren der Erde gibt.”
Die Forscher modellierten Helium in zwei Schlüsselstadien der Erdgeschichte, um seine Häufigkeit, seinen Ursprung und seine Bildung zu verstehen.
Die erste Phase fand während der frühen Entstehung vor mehr als 4,53 Milliarden Jahren statt, als der Planet Helium aus umgebendem Gas und Staub ansammelte.
Einige natürliche Prozesse können Helium-3 produzieren, aber es wird hauptsächlich in Nebeln hergestellt – massiven, sich drehenden Gas- und Staubwolken, von denen die meisten auf den Urknall zurückgehen
Die zweite folgte der Entstehung des Mondes vor etwa 4 Milliarden Jahren, nach der Helium verloren ging.
Beweise deuten darauf hin, dass ein Objekt von einem Drittel der Größe der Erde den Planeten früh in seiner Geschichte getroffen hat, und dieser Aufprall hätte die Erdkruste wieder geschmolzen und einen Großteil des Heliums entweichen lassen. Das Gas entweicht bis heute.
Unter Verwendung der modernen Helium-3-Leckrate zusammen mit Modellen des Heliumisotopenverhaltens konnten die Forscher abschätzen, wie viel Helium-3 sich im Kern befand.
Sie schätzten, dass sich im Kern zwischen 10 Teragramm und einem Petagramm Helium-3 befinden – laut Olsen eine riesige Menge.
Der Forscher sagte, dies weise auf die Entstehung der Erde im Inneren des Sonnennebels hin, wo hohe Konzentrationen des Gases es ihm ermöglicht hätten, sich tief im Planeten anzusammeln.
Zukünftige Arbeiten, die nach anderen vom Nebel erzeugten Gasen wie Wasserstoff suchen, die in ähnlichen Raten und an ähnlichen Orten wie Helium-3 austreten, könnten jedoch ein „rauchender Beweis“ für den Kern als Quelle dieser seltenen Isotope sein, sagte Olson.
“Es gibt viel mehr Rätsel als Gewissheiten”, fügte der Forscher hinzu.
Es wird angenommen, dass das Isotop in einer Fusionsreaktion sicherere Kernenergie liefern könnte, da es nicht radioaktiv ist, aber das Potenzial für eine hohe Energieabgabe birgt.
Während es auf der Erdoberfläche nicht in Hülle und Fülle gefunden wurde und es nicht möglich ist, zum Kern zu gelangen, wurde es auf dem Mond gefunden.
Der NASA-Geologe Harrison Schmidt aus der Apollo-Ära war ein starker Befürworter der Errichtung einer Helium-3-Mine auf dem Mond, um Brennstoff zu gewinnen, der Kernfusionsreaktoren auf der Erde oder zukünftige Raumschiffe antreiben könnte, die durch das Sonnensystem reisen.
Es wurden auch Argumente für den Abbau von Helium-3 auf Jupiter vorgebracht, wo es viel häufiger vorkommt – es müsste die Entfernungen berücksichtigen. Das Extrahieren des Moleküls aus Jupiter wäre auch ein weniger energiehungriger Prozess.
Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Geochemistry Geophysics Geosystems veröffentlicht.