Dünya’nın Çekirdeğinde Keşfedilen İlkel Helyum
Tokyo Üniversitesi’nden fizikçi Haruki Takezawa liderliğindeki bir araştırma ekibi, Dünya’nın yoğun demir çekirdeğinin ilkel helyum barındırabileceğine dair çarpıcı bir hipotez geliştirdi. Daha önceki bilimsel çalışmalarda, helyumun demire bu denli büyük miktarlarda bağlanamayacağı savunulmuştu. Ancak ekip, gerçekleştirdikleri yeni deneylerle bu görüşü sorguladı ve aksini gösterdi.
Dünya’daki helyum, helyum-3 ve helyum-4 olmak üzere iki izotopa ayrılmaktadır. Helyum-4, genellikle uranyum ve toryumun radyoaktif bozunması sonucunda oluşurken, helyum-3, büyük oranda Big Bang sonrası kalmış bir elementtir. Volkanik patlamalar sırasında derin yeraltı gazlarında tespit edilen küçük miktarlardaki helyum-3, bilim insanlarını, Dünya’nın mantosunda hapsolmuş ilkel helyum olabileceği fikrine yönlendirmiştir. Ancak Takezawa ve ekibi, bu helyumun asıl kaynağının gezegenin çekirdeği olabileceğini öne sürmektedir.
Araştırma sürecinde, bilim insanları demir ve helyumu 5 ila 55 gigapaskal (yaklaşık 50,000 ila 550,000 kat atmosfer basıncı) arasında bir basınca ve 1,000 ila 3,000 kelvin arasındaki sıcaklıklara maruz bıraktılar. Bu deneyler, helyumun demirle beklenenden 5,000 kat daha fazla bağ kurduğunu ortaya koydu. Tokyo Üniversitesi’nden fizikçi Kei Hirose, helyumun normal şartlarda kaçma eğiliminde olduğunu belirtirken, bu nedenle deneylerin aşırı soğuk (kriyojenik) koşullarda gerçekleştirildiğini vurguladı. Bu yöntem, helyumun demirden kaçmasını engelleyerek ölçümlerin daha doğru bir şekilde yapılmasını sağladı.
Bu bulgu, gezegenimizin oluşumu esnasında ilkel helyumun demirle bağlandığını ve çekirdekte hapsolduğunu gösteriyor olabilir. Bu durum, Ay ve Mars’ın çekirdekleri için de benzer bir durumun geçerli olabileceği anlamına geliyor. Eğer bu teori doğrulanırsa, volkanik gazlardaki helyum-3’ün kaynağının, alt mantodaki bir rezerv değil, doğrudan Dünya’nın çekirdeği olduğu anlaşılabilir.
Bu araştırma, aynı zamanda Dünya’nın erken dönemlerinde bol miktarda ilkel helyum bulunduğunu öne sürüyor. Bu durum, hidrojenin de çekirdekte hapsolmuş olabileceğini düşündürmekte ve bu da Dünya’daki erken su oluşumuna katkıda bulunmuş olabilir. Bilim insanları, bu hipotezin doğrulanması için yeni deneylerin yapılması gerektiğini ifade ediyorlar. Gelecekteki araştırmalar, Dünya’nın iç yapısı ve gezegenin erken evrimi hakkında daha fazla bilgi sağlayabilir.
Bu önemli keşif, Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.
News
