Hélio-3, um isótopo raro de gás hélio, está vazando do núcleo da Terra, relata um novo estudo. Como quase todo o hélio-3 é do Big Bang, o vazamento de gás adiciona evidências de que a Terra se formou dentro de uma nebulosa solar, o que há muito tem sido debatido.

O hélio-3 foi medido na superfície da Terra em quantidades relativamente pequenas. Mas os cientistas não sabiam quanto estava vazando do núcleo da Terra, em oposição às suas camadas intermediárias, chamadas de manto.

O novo estudo identifica o núcleo como uma das principais fontes de hélio-3 na Terra. Alguns processos naturais podem gerar hélio-3, como o decaimento radioativo do trítio, mas o hélio-3 é produzido principalmente em nebulosas – nuvens maciças e giratórias de gás e poeira como a que deu origem ao nosso Sistema Solar. Como o hélio é um dos primeiros elementos produzidos no universo, a maior parte do hélio-3 pode ser rastreada até o Big Bang.

À medida que um planeta cresce, ele acumula material de seu entorno, de modo que sua composição reflete o ambiente em que se formou. Para obter altas concentrações de hélio-3 no núcleo, a Terra teria que se formar dentro de uma próspera nebulosa solar, não em suas margens ou durante sua fase de declínio.

A nova pesquisa adiciona mais pistas ao mistério em torno da formação da Terra, dando evidências adicionais à teoria de que nosso planeta se formou dentro da nebulosa solar.

O estudo foi publicado na revista AGU Geochemistry, Geophysics, Geosystems , que publica pesquisas sobre química, física, geologia e biologia da Terra e processos planetários.

Cerca de 2.000 gramas de hélio-3 vazam da Terra todos os anos, “o suficiente para encher um balão do tamanho de sua mesa”, disse o principal autor do estudo, Peter Olson, geofísico da Universidade do Novo México. “É uma maravilha da natureza e uma pista para a história da Terra que ainda exista uma quantidade significativa desse isótopo no interior da Terra.”

Os pesquisadores modelaram o hélio durante dois estágios-chave da história da Terra: a formação inicial, quando o planeta estava acumulando hélio, e após a formação da Lua, após a qual o hélio foi perdido. Evidências sugerem que um objeto com um terço do tamanho da Terra atingiu o planeta no início de sua história, cerca de 4 bilhões de anos atrás, e esse impacto teria derretido novamente a crosta terrestre, permitindo que grande parte do hélio escapasse. O gás continua escapando até hoje.

Usando a taxa de vazamento de hélio-3 moderna junto com modelos de comportamento de isótopos de hélio, os pesquisadores estimaram que há entre 10 teragramas (10 13 gramas) para um petagrama (10 15 gramas) de hélio-3 no núcleo - uma grande quantidade que Olson disse que aponta para a formação da Terra dentro da nebulosa solar, onde altas concentrações do gás teriam permitido que ele se acumulasse nas profundezas do planeta.

No entanto, trabalhos futuros em busca de outros gases criados pela nebulosa, como o hidrogênio, vazando em taxas e locais semelhantes aos do hélio-3, podem ser uma “arma fumegante” para o núcleo como fonte, disse Olson. “Há muito mais mistérios do que certezas.”

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