Científicos descubren fuga de helio-3 del núcleo de la Tierra

Se ha encontrado que el helio-3, un isótopo raro del gas helio, se escapa del núcleo de la Tierra, lo que agrega evidencia a la teoría de que el planeta se formó en una nebulosa solar.

Algunos procesos naturales pueden producir helio-3, pero se forma principalmente en nebulosas: enormes nubes arremolinadas de gas y polvo, la mayoría de las cuales se deben al Big Bang.

A medida que el planeta crece, acumula material de su entorno, lo que hace que su composición refleje el entorno en el que se formó.

Se ha encontrado muy poco helio-3 en la superficie de la Tierra, lo que ha llevado a los astrónomos de Somme a cuestionar la teoría de que el planeta se formó en una nebulosa solar.

Encontrar una abundancia en el núcleo ayudó a los investigadores de la Universidad de Nuevo México a agregar evidencia sobre el origen de la nebulosa solar del planeta.

Se ha encontrado que el helio-3, un isótopo raro del gas helio, se escapa del núcleo de la Tierra, lo que agrega evidencia a la teoría de que el planeta se formó en una nebulosa solar. imagen de archivo

Para obtener altas concentraciones de helio-3 en las profundidades del núcleo, la Tierra tendría que haberse formado dentro de una próspera nebulosa solar, no en sus márgenes o durante una fase retrógrada.

El equipo encontró que alrededor de 2000 gramos de helio-3 se escapan de la Tierra cada año.

Eso es «suficiente para llenar un globo del tamaño de su escritorio», dijo el autor principal del estudio, Peter Olson, geofísico de la Universidad de Nuevo México.

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«Es una de las maravillas de la naturaleza, y una guía para la historia de la Tierra, que todavía haya una gran cantidad de este isótopo en el suelo».

Los investigadores modelaron el helio durante dos fases principales de la historia de la Tierra para comprender su abundancia, origen y formación.

La primera etapa fue durante su formación temprana hace más de 4530 millones de años, cuando el planeta acumulaba helio del gas y el polvo circundantes.

Algunos procesos naturales pueden producir helio-3, pero se produce principalmente en nebulosas: enormes nubes de gas y polvo arremolinadas, principalmente debido al Big Bang.

Algunos procesos naturales pueden producir helio-3, pero se produce principalmente en nebulosas: enormes nubes de gas y polvo arremolinadas, principalmente debido al Big Bang.

Helio-3: un isótopo de helio que algún día podría alimentar la Tierra

El helio-3 es un isótopo ligero y estable del helio. Tiene dos protones y un neutrón. El tipo más común de helio, helio-4, tiene dos tipos de cada uno.

El helio-3 fue descubierto en 1939 y se remonta al Big Bang.

Se encontró en la nebulosa solar, con muchos planetas a su alrededor, recientemente descubierto escapando del núcleo de la Tierra hacia el espacio.

Se ha especulado mucho sobre la posibilidad de utilizar helio-3 como fuente de energía en el futuro.

A diferencia de la mayoría de las reacciones de fisión nuclear, la fusión de átomos de helio-3 libera grandes cantidades de energía sin que la materia circundante se vuelva radiactiva.

Sin embargo, las temperaturas requeridas para lograr reacciones de fusión con helio-3 son mucho más altas que para las reacciones de fusión convencionales.

Se cree que la abundancia de helio-3 es mayor en la Luna que en la Tierra y mayor en Júpiter.

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El segundo fue después de la formación de la luna, hace unos 4.000 millones de años, tras lo cual se perdió el helio.

La evidencia sugiere que un objeto de un tercio del tamaño de la Tierra golpeó el planeta al principio de su historia, y que este impacto habría vuelto a derretir la corteza terrestre, permitiendo que escapara gran parte del helio. El gas continúa goteando hasta el día de hoy.

Usando la tasa de fuga reciente de helio-3 junto con modelos de comportamiento de isótopos de helio, los investigadores pudieron estimar la cantidad de helio-3 en el núcleo.

Estimaron que hay entre 10 teragramos y petagramos de helio-3 en el núcleo, una cantidad colosal, según Olsen.

El investigador dijo que esto indica la formación de la Tierra dentro de la nebulosa solar, donde altas concentraciones de gas habrían permitido que se acumulara en las profundidades del planeta.

Sin embargo, el trabajo futuro en busca de otros gases creados por la nebulosa, como el hidrógeno, que se filtran a velocidades y ubicaciones similares a las del helio-3, podría servir como una «pistola de humo» para el núcleo como fuente de estos isótopos raros, dijo Olson. .

«Hay muchos más misterios que certezas», agregó el investigador.

Se cree que el isótopo puede proporcionar energía nuclear más segura en una reacción de fusión, porque no es radiactivo pero tiene la capacidad de producir alta energía.

Aunque no se encuentra en abundancia en la Tierra y el acceso al núcleo no es práctico, se ha encontrado en la Luna.

Harrison Schmidt, un geólogo de la era Apolo de la NASA, fue un firme defensor de la creación de una mina de helio-3 en la Luna, para recuperar combustible que pudiera alimentar reactores de fusión nuclear en la Tierra, o una nave espacial futurista que viajara a través del sistema solar.

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También se han presentado argumentos para extraer helio-3 de Júpiter, donde es más abundante; se deben determinar las distancias involucradas. Extraer la molécula de Júpiter también sería un proceso menos intensivo en energía.

Los resultados fueron publicados en la revista Geoquímica, geofísica, sistemas geológicos.

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