El núcleo de la Tierra está expulsando un raro gas primordial

Se trata de helio-3, un isótopo estable del gas helio que permite la formación de estrellas y planetas.

 


El núcleo de la Tierra está perdiendo helio-3 a un ritmo de alrededor de 2 000 gramos por año, han descubierto los científicos. Aunque algunos procesos naturales pueden producir helio-3, este isótopo del gas de helio se crea principalmente en las nebulosas y, la mayoría, se remonta al Big Bang. Se cree llegó a nuestro planeta cuando un cuerpo similar a Marte colisionó contra la Tierra hace 4 533 millones de años.

 


Casi todo el helio-3 proviene del Big Bang

El peculiar isótopo que se formó durante el Big Bang está, por tanto, escapando, filtrándose desde el núcleo de la Tierra, y aportándonos una pista clave acerca de cómo surgió nuestro planeta.

Si bien la mayoría del helio que se encuentra en la Tierra existe en forma de helio-4 (difiere de masa del helio-3 por un neutrón), se han detectado pequeñas cantidades de helio-3 en rocas volcánicas conocidas como basaltos de islas oceánicas (OIB). Algunos procesos naturales como la desintegración radiactiva del tritio pueden generar helio-3, pero este se produce principalmente en las nebulosas solares: nubes masivas de gas y polvo que giran como la que dio origen a nuestro sistema solar.

 


¿Por qué está filtrando el núcleo este helio antiguo?


Los científicos lo desconocen pero su hallazgo indica que nuestra propia Tierra se habría formado incluso antes de lo que se pensaba. El hecho de que la Tierra cuente con este helio-3 tan temprano en la historia de nuestro sistema solar indica nuevas pistas sobre el origen de nuestro planeta. De hecho, la gran revelación de este hallazgo, de esta fuga de gas proveniente del amanecer cósmico, es que sacude el paradigma actual sobre cómo de cerca se formó nuestra Tierra en relación con nuestro joven Sol.

"Es una maravilla de la naturaleza, y una pista para la historia de la Tierra, que todavía haya una cantidad significativa de este isótopo en el interior de la Tierra", dicen los autores del estudio publicado en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

 

helio3
A. Caulet (ST-ECF, ESA) and NASA

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

El nuevo trabajo llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Nuevo México expone que este raro isótopo de gas helio se formó durante el Big Bang y luego se incorporó gradualmente al núcleo de la Tierra a medida que se formaba nuestro planeta, dentro de una nebulosa solar.

De esta manera, los mundos se habrían formado rápidamente en presencia de la nebulosa solar; pequeños trozos del tamaño de un guijarro se habrían precipitado hacia el Sol desde todos los confines del sistema solar y, cuando los protoplanetas giraron alrededor del sol, habrían recogido estos guijarros y acumulado su masa rápidamente, en apenas unos dos millones de años, mientras la nebulosa aún existía, en lugar de varios millones de años después de que esta se hubiese esfumado.

 


Quedan varias incertidumbres

A pesar de que esta teoría que sugiere que el planeta tuvo que haberse formado dentro de una próspera nebulosa solar, la probabilidad de que se cumplan las condiciones para el secuestro de helio-3 en el núcleo de la Tierra es moderadamente baja, lo que significa que podría existir menos isótopo de helio-3 de lo que sugiere este estudio.


Los autores esperan confirmar esta teoría al detectar otros gases creados por nebulosas que se escapan del centro de la Tierra. Pero, por ahora, tenemos más misterios que certezas. Por ejemplo ¿por qué sale helio-3 del interior de la Tierra, después de 4 560 millones de años de historia?


Lo que descubramos a partir de ahora también será relevante para las exploraciones de estrellas y exoplanetas en otras partes del universo.

 

 

Referencia: Peter L. Olson, Zachary D. Sharp. Primordial Helium‐3 Exchange Between Earth's Core and Mantle. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2022; 23 (3) DOI: 10.1029/2021GC009985

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en Twitter: sarahromero_ y en ladymoon@gmail.com

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