Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een theorie die verklaart waarom helium-3 uit de kern van de aarde lekt

Helium-3-lekkage uit de kern van de aarde:een voorgestelde theorie

Helium-3 is een zeldzame isotoop van helium die in sporenhoeveelheden in de atmosfeer van de aarde wordt aangetroffen. Er wordt aangenomen dat het primordiaal is, wat betekent dat het tijdens de oerknal is ontstaan. Helium-3 wordt ook aangetroffen in de zonnewind, en er wordt aangenomen dat een deel van dit helium-3 door de zonnewind in de atmosfeer van de aarde kan worden geïmplanteerd.

Er zijn echter aanwijzingen dat helium-3 ook uit de kern van de aarde lekt. Dit bewijs omvat onder meer het feit dat helium-3 in hogere concentraties in vulkanische gassen wordt aangetroffen dan in de atmosfeer, en dat de verhouding helium-3/helium-4 in vulkanische gassen hoger is dan de verhouding in de atmosfeer.

Een mogelijke verklaring voor deze helium-3-lekkage is dat deze wordt veroorzaakt door het verval van radioactieve elementen in de kern van de aarde. Wanneer deze elementen vervallen, komen er helium-3-atomen vrij, die vervolgens door de kern kunnen diffunderen en uiteindelijk het oppervlak kunnen bereiken.

Een andere mogelijke verklaring voor helium-3-lekkage is dat deze wordt veroorzaakt door de beweging van tektonische platen. Terwijl tektonische platen bewegen, kunnen ze breuken in de aardkorst veroorzaken, waardoor helium-3 uit de kern kan ontsnappen.

Het lekken van helium-3 uit de kern van de aarde is een belangrijk wetenschappelijk mysterie. Het begrijpen van de oorzaak van deze lekkage zou belangrijke inzichten kunnen opleveren in de structuur en samenstelling van de kern van de aarde, evenals in de geschiedenis van de atmosfeer van de aarde.

Aanvullend ondersteunend bewijs

Naast het hierboven genoemde bewijsmateriaal zijn er nog een aantal andere bewijslijnen die de theorie ondersteunen dat helium-3 uit de kern van de aarde lekt. Deze omvatten:

* De verhouding helium-3/helium-4 in de atmosfeer neemt in de loop van de tijd af. Dit suggereert dat helium-3 verloren gaat uit de atmosfeer, en dat dit verlies niet gecompenseerd wordt door de implantatie van helium-3 uit de zonnewind.

* De verhouding helium-3/helium-4 in vulkanische gassen is hoger in vulkanen die zich dichtbij de grenzen van tektonische platen bevinden. Dit suggereert dat de beweging van tektonische platen een belangrijke oorzaak kan zijn van helium-3-lekkage.

*De verhouding helium-3/helium-4 in de aardmantel is hoger dan de verhouding in de atmosfeer. Dit suggereert dat helium-3 door mantelconvectie van de kern naar de mantel wordt getransporteerd.

Het hierboven gepresenteerde bewijs suggereert dat helium-3 inderdaad uit de kern van de aarde lekt. De exacte oorzaak van deze lekkage is nog onbekend, maar is waarschijnlijk te wijten aan een combinatie van factoren, waaronder het verval van radioactieve elementen en de beweging van tektonische platen.