Um gás antigo que remonta ao início dos tempos está vazando do núcleo da Terra

O antigo hélio primordial que foi forjado na esteira do Big Bang está escapando do núcleo da Terra, relatam cientistas em um novo estudo.

Mas fique tranquilo, não há motivo para alarme, dizem os especialistas, a Terra não está desinflando, mas essa descoberta é a confirmação de um detalhe até então não resolvido sobre o nascimento de nosso planeta: a Terra se formou dentro de uma nebulosa solar, a mesma nuvem molecular que deu origem ao Sol.

Outra coisa que este estudo sugere é que outros gases primordiais podem estar vazando do núcleo da Terra para o manto, o que, por sua vez, poderia fornecer informações sobre a composição da nebulosa solar.

O hélio na Terra vem em dois isótopos estáveis. De longe, o mais comum é o hélio-4, cujo núcleo contém dois prótons e dois nêutrons. O hélio-4 é responsável por cerca de 99,99986% de todo o hélio em nosso planeta.

O outro isótopo estável, que representa aproximadamente 0,000137% do hélio da Terra, é o hélio-3, com dois prótons e um nêutron.

O hélio-4 é principalmente o produto da decomposição radioativa do urânio e do tório, que ocorre aqui mesmo na Terra. Pelo contrário, o hélio-3 é principalmente primordial, formado nos momentos após o Big Bang, mas também pode ser produzido pelo decaimento radioativo do trítio.

Este é o gás detectado escapando do núcleo da Terra, o isótopo Hélio-3, que está vazando principalmente ao longo do sistema de cristas vulcânicas no meio do oceano, o que nos dá uma boa indicação da velocidade com que ele escapa da crosta.

Essa taxa é de cerca de 2.000 gramas por ano: “o suficiente para encher um balão do tamanho de uma mesa”, explica o geofísico Peter Olson, da Universidade do Novo México.

“É uma maravilha da natureza, e uma pista para a história da Terra, que ainda há uma quantidade significativa desse isótopo dentro da Terra”, acrescenta.

O que é menos claro é a fonte; quanto do hélio-3 poderia estar emergindo do núcleo, comparado a quanto está no manto.

Isso nos diria a origem do isótopo. Quando a Terra se formou, ela o fez coletando material da poeira e do gás que flutuavam ao redor do Sol recém-nascido.

A única maneira pela qual quantidades significativas de hélio-3 poderiam estar dentro do núcleo planetário é se ele se formou em uma nebulosa próspera. Isso significa, não na periferia, e não quando se dissipou e voou.

Olson e seu colega, o geoquímico Zachary Sharp, da Universidade do Novo México, investigaram a modelagem do inventário de hélio da Terra à medida que ele evoluía. Primeiro, como foi formado, um processo durante o qual o protoplaneta acumulou e incorporou hélio; e depois do Grande Impacto.

Isso, pensam os astrônomos, aconteceu quando um objeto do tamanho de Marte atingiu uma Terra muito jovem, enviando detritos voando para a órbita da Terra, que eventualmente se recombinou para formar a Lua.

Durante este evento, que teria derretido novamente o manto, grande parte do hélio contido no manto teria sido perdido. O núcleo, no entanto, é mais resistente ao impacto, sugerindo que poderia ser um reservatório bastante eficaz para reter o hélio-3.

Na verdade, foi isso que os pesquisadores descobriram. Usando a taxa atual na qual o hélio-3 está escapando do interior, bem como modelos do comportamento dos isótopos de hélio, Olson e Sharp descobriram que provavelmente existem 10 teragramas (10 bilhões de gramas) por petagrama (100 milhões de toneladas) de hélio-3 no núcleo do nosso planeta.

Isso sugere que o planeta deve ter se formado dentro de uma próspera nebulosa solar e que não “se juntou” ao sistema solar após sua formação. No entanto, várias incertezas permanecem. A probabilidade de que todas as condições para o sequestro de hélio-3 sejam atendidas no núcleo da Terra é moderadamente baixa, o que significa que pode haver menos isótopos do que o trabalho da equipe sugere.

No entanto, é possível que também haja hidrogênio primordial abundante no núcleo do nosso planeta, preso no mesmo processo que pode ter acumulado hélio-3. Procurar evidências de vazamento de hidrogênio pode ajudar a validar as descobertas, dizem os pesquisadores.

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