(oneechanblog) – ハッブル望遠鏡で捉えられた干潟星雲の中心。 AGUジャーナルGeochemistry、Geophysics、Geosystemsの新しい研究によると、星雲はヘリウム3の主要な供給源であり、地球のコアから漏れるHe-3の量は、太陽系星雲の内部に形成された惑星を示唆しています。 クレジット：NASA、ESA
からのヘリウムの広大な店
[{“attribute =””>コアにビッグバンが残っていることは、地球が原始太陽系星雲の内部に形成されていることを示唆しています。ヘリウムガスのまれな同位体であるヘリウム3が地球の核から漏れている、と新しい研究が報告しています。ほとんどすべてのヘリウム3はビッグバンからのものであるため、ガス漏れは、地球が太陽系星雲の内部に形成されたという証拠を追加します。これは長い間議論されてきました。
ヘリウム3は、地球の表面で比較的少量測定されています。しかし、科学者たちは、マントルと呼ばれる中間層とは対照的に、地球の核からどれだけの量が漏れているのかを知りませんでした。
本日（2022年3月28日）地球化学地球物理学ジオシステムズで発表された新しい研究は、地球上のヘリウム3の主要な供給源としてコアを特定しています。トリチウムの放射性崩壊など、一部の自然過程ではヘリウム3が生成される可能性がありますが、ヘリウム3は主に星雲で作られます。これは、太陽系を生み出したようなガスと塵の巨大な回転する雲です。ヘリウムは宇宙で最も早く生成された元素の1つであるため、ほとんどのヘリウム3はビッグバンにまでさかのぼることができます。
惑星が成長するにつれて、それは周囲から物質を蓄積するので、その構成はそれが形成された環境を反映します。コアの奥深くに高濃度のヘリウム3を入れるには、地球は、その周辺や衰退期ではなく、繁栄している原始太陽系星雲の内部に形成されなければなりませんでした。
新しい研究は、地球の形成を取り巻く謎にさらなる手がかりを追加し、私たちの惑星が原始太陽系星雲の内部に形成されたという理論に追加の証拠を提供します。
この研究は、地球と惑星のプロセスの化学、物理学、地質学、生物学に関する研究を発表しているAGUジャーナルGeochemistry、Geophysics、Geosystemsに掲載されました。
ニューメキシコ大学の地球物理学者である主任研究者のピーター・オルソン氏は、毎年約2,000グラムのヘリウム3が地球から漏れ出し、「机の大きさの気球を満たすのに十分な量」と述べています。 「地球の内部にこの同位体がまだかなりの量残っていることは、自然の驚異であり、地球の歴史の手がかりです。」
研究者たちは、地球の歴史の2つの重要な段階でヘリウムをモデル化しました。惑星がヘリウムを蓄積していた初期の形成と、月の形成に続いてヘリウムが失われたことです。証拠によると、地球の3分の1の大きさの物体が、その歴史の初期、約40億年前に惑星に衝突し、その衝撃によって地球の地殻が再溶解し、ヘリウムの多くが逃げることができたはずです。ガスは今日まで逃げ続けています。
現代のヘリウム3の漏れ率とヘリウム同位体の挙動のモデルを使用して、研究者はコアに10テラグラム（1013グラム）からペタグラム（1015グラム）のヘリウム3があると推定しました。原始太陽系星雲の内部の地球の形成に、高濃度のガスがそれを惑星の奥深くに蓄積することを可能にしたであろう。
しかし、ヘリウム3と同様の速度と場所で漏れる水素など、他の星雲によって生成されたガスを探す将来の作業は、ソースとしてのコアの「喫煙銃」になる可能性があるとオルソン氏は述べています。 「確実性よりも多くの謎があります。」
参照：PeterL.OlsonとZacharyD.Sharpによる「地球のコアとマントル間の原始ヘリウム3交換」、2022年3月28日、GeochemistryGeophysicsGeosystems。
DOI：10.1029 / 2021GC009985
