Dünya’nın Çekirdeğinden Sızan Helyum-3

Helyum gazının nadir bir izotopu olan Helyum-3’ün, Dünya’nın çekirdeğinden sızdığı tespit edildi ve gezegenin bir güneş bulutsusu içinde oluştuğu teorisine kanıt ekledi.

Bazı doğal süreçler Helyum-3 üretebilir, ancak esas olarak bulutsularda yapılır – çoğu Büyük Patlama‘ya kadar izlenen büyük, dönen gaz ve toz bulutları.

Bir gezegen büyüdükçe çevresinden malzeme biriktirir ve bu da bileşiminin oluştuğu ortamı yansıtmasına neden olur.

Dünya yüzeyinde çok az Helyum-3 bulunması, bazı gökbilimcilerin gezegenin bir güneş bulutsusu içinde oluşturduğu teorisini sorgulamasına yol açtı.

Çekirdekte bolluk bulmak, New Mexico Üniversitesi’nden araştırmacıların Dünya gezegeni için bir güneş bulutsusu kökenine dair kanıtlara katkıda bulunmalarına yardımcı oldu.

Çekirdeğin derinliklerinde yüksek konsantrasyonlarda helyum-3 elde etmek için, Dünya’nın, saçaklarında veya azalma evresinde değil, gelişen bir güneş bulutsusu içinde oluşması gerekirdi.

Ekip, her yıl yaklaşık 2.000 gram helyum-3’ün Dünya’dan sızdığını buldu.

New Mexico Üniversitesi’nde bir jeofizikçi olan baş çalışma yazarı Peter Olson, bunun ‘masanız büyüklüğünde bir balonu doldurmaya yetecek kadar’ olduğunu söyledi ve sözlerine şöyle devam etti:
Bir doğa harikası ve Dünya’nın tarihi için bir ipucu, bu izotopun hala Dünya’nın içinde önemli bir miktarı var.”

Araştırmacılar, bolluğunu, kökenini ve oluşumunu anlamak için, Dünya tarihinin iki önemli aşamasında helyumu modellediler.

İlk aşama, gezegenin çevreleyen gaz ve tozdan helyum biriktirdiği 4,53 milyar yıl önce erken oluşum sırasındaydı.

Helyum-3: Bir Gün Dünyaya Güç Verebilecek Olan Helyum İzotopu

Helyum-3, helyumun hafif, kararlı bir izotopudur. İki protonu ve bir nötronu vardır. En yaygın helyum türü olan Helyum-4’te her birinden iki tane bulunur.

Helyum-3, 1939’da keşfedildi ve Büyük Patlama’ya kadar izlenebilir.

Güneş bulutsusu içinde bulunur ve çevresinde birçok inanan gezegen oluşur – yakın zamanda Dünya’nın çekirdeğinden uzaya kaçarken bulundu.

Gelecekteki bir enerji kaynağı olarak helyum-3’ün olasılığı üzerinde çok fazla spekülasyon yapıldı.

Çoğu nükleer fisyon reaksiyonunun aksine, helyum-3 atomlarının füzyonu, çevreleyen materyalin radyoaktif olmasına neden olmadan büyük miktarda enerji yayar.

Bununla birlikte, Helyum-3 füzyon reaksiyonlarını gerçekleştirmek için gereken sıcaklıklar, geleneksel füzyon reaksiyonlarından çok daha yüksektir.

Helyum-3’ün bolluğunun Ay’da Dünya’dan daha fazla olduğu ve Jüpiter’de daha da fazla olduğu düşünülüyor.

Kanıtlar, Dünya’nın üçte biri büyüklüğünde bir nesnenin, tarihinin erken dönemlerinde gezegene çarptığını ve bu etkinin Dünya’nın kabuğunu yeniden eriterek helyumun çoğunun kaçmasına izin vereceğini gösteriyor. Gaz bu güne kadar kaçmaya devam ediyor.

Modern Helyum-3 sızıntı oranını helyum izotop davranışı modelleriyle birlikte kullanan araştırmacılar, çekirdekte ne kadar helyum-3 olduğunu tahmin edebildiler.

Olsen’e göre, çekirdekte 10 teragram ile bir petagram helyum-3 arasında olduğunu tahmin ettiler – çok büyük bir miktar.

Araştırmacı, bunun, yüksek gaz konsantrasyonlarının gezegenin derinliklerinde birikmesine izin vereceği güneş bulutsusu içindeki Dünya’nın oluşumuna işaret ettiğini söyledi.

Bununla birlikte, Olson, hidrojen gibi benzer oranlarda ve yerlerde helyum-3 ile sızan diğer bulutsu tarafından oluşturulan gazları arayan gelecekteki çalışmaların, bu nadir izotopların kaynağı olarak çekirdek için bir ‘sigara tabancası’ olabileceğini söyledi.

Araştırmacı, “Kesinlikten çok daha fazla gizem var” diye ekledi.

İzotopun radyoaktif olmadığı, ancak yüksek enerji çıkışı potansiyeli taşıdığı için bir füzyon reaksiyonunda daha güvenli nükleer enerji sağlayabileceği düşünülmektedir.

Dünya yüzeyinde bolca bulunmamış ve çekirdeğe ulaşmak mümkün olmasa da, ayda bulunmuştur.

NASA Apollo dönemi jeologu Harrison Schmidt, Ay’da bir Helyum-3 madeni yaratmanın, Dünya’daki nükleer füzyon reaktörlerine güç verebilecek yakıtı veya güneş sisteminde seyahat eden gelecekteki uzay gemilerini geri kazanmanın güçlü bir savunucusuydu.

Helyum-3’ün çok daha bol olduğu Jüpiter’den çıkarılması için de tartışmalar yapıldı – ilgili mesafelerin verilmesi gerekir. Molekülün Jüpiter’den çıkarılması da daha az güce aç bir süreç olacaktır. 

Yazan: Derya Naz ALTUĞ

Kaynak*

Kaynak**

YouTube Kanalımız

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here