นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่น่าประหลาดใจบนเกาะ Baffin ของแคนาดา ซึ่งพวกเขาตรวจพบฮีเลียม-3 ซึ่งเป็นก๊าซมีตระกูลที่หายากในปริมาณมากในหินภูเขาไฟ การค้นพบนี้สนับสนุนทฤษฎีที่ว่าฮีเลียม-3 รั่วไหลจากแกนโลกมาเป็นเวลาหลายพันปี ทีมวิจัยยังพบฮีเลียม-4 ภายในหิน ซึ่งพบได้ทั่วไปบนโลก ฮีเลียม-3 ที่มีอยู่มากมายอย่างไม่คาดคิดนี้ท้าทายสมมติฐานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการมีอยู่ขององค์ประกอบนี้บนโลกของเรา การศึกษาที่ให้รายละเอียดเกี่ยวกับการค้นพบนี้ได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในวารสาร Nature
ฮีเลียม-3 นั้นหายากในจักรวาลของเราเมื่อเทียบกับฮีเลียม-4 ตามที่ผู้เขียนรายงาน Forrest Horton กล่าวไว้ ความหายากนี้เกิดจากการที่ฮีเลียม-3 ไม่ได้ถูกผลิตหรือเติมลงสู่โลกในปริมาณมาก และสูญหายไปในอวกาศ ในขณะที่ส่วนที่เป็นหินของโลกเคลื่อนที่และพาความร้อน วัสดุต่างๆ จะเพิ่มขึ้น เย็นตัวลง และจมลง ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น ฮีเลียมจะสูญเสียสู่ชั้นบรรยากาศและหลุดออกไปในอวกาศในที่สุด
การตรวจจับองค์ประกอบที่รั่วไหลจากแกนโลกเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจการก่อตัวและวิวัฒนาการของโลกของเรา การค้นพบใหม่สนับสนุนสมมติฐานที่มีอยู่ที่ว่าโลกกำเนิดขึ้นภายในเนบิวลาสุริยะ ซึ่งเป็นกลุ่มเมฆก๊าซและฝุ่นที่อาจพังทลายลงเนื่องจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาในบริเวณใกล้เคียง เชื่อกันว่าเนบิวลานี้บรรจุฮีเลียม-3 และปริมาณร่องรอยที่รั่วไหลออกมาจากแกนโลกยืนยันทฤษฎีนี้
เพื่อตรวจสอบเนื้อหาที่ถูกล็อกอยู่ภายในแกนกลางและเนื้อโลก ทีมวิจัยได้ทำการศึกษาลาวาโบราณที่ปะทุเมื่อหลายล้านปีก่อนระหว่างการแยกกรีนแลนด์และอเมริกาเหนือ เกาะแบฟฟินเป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับการวิจัย โดยมีภูมิทัศน์ที่เป็นเอกลักษณ์ของหน้าผาภูเขาไฟ ภูเขาน้ำแข็ง และหมีขั้วโลกบนแนวชายฝั่ง ทีมงานได้เก็บตัวอย่างจากหินของเกาะ และการตรวจวัดพบว่ามีฮีเลียม-3 และฮีเลียม-4 ในระดับที่สูงกว่าที่รายงานไว้ก่อนหน้านี้
หินแต่ละก้อนที่รวบรวมมามีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และเป็นเสมือนสมบัติที่รอการค้นพบ นักวิจัยรู้สึกประหลาดใจที่พบอะตอมของฮีเลียม-3 ประมาณ 10 ล้านอะตอมต่อผลึกโอลิวีนหนึ่งกรัม ในขณะที่ฮีเลียม-3 มักจะพบในอัตราส่วนหนึ่งอะตอมต่อทุกๆ ล้านอะตอมของฮีเลียม-4
การปรากฏตัวของฮีเลียม-3 ในหินเหล่านี้บ่งบอกว่าก๊าซที่สืบทอดมาจากเนบิวลาสุริยะในระหว่างการก่อตัวของระบบสุริยะของเรานั้นจะถูกเก็บรักษาไว้ภายในโลกได้ดีกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ แต่ฮีเลียม-3 นี้ไปอยู่ในโขดหินได้อย่างไร? เมื่อเวลาผ่านไป องค์ประกอบเหล่านี้ก็รวมอยู่ในการก่อตัวของกาแลคซี
ระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้นภายในเนบิวลาสุริยะประมาณ 4 5 พันล้านปีก่อน ขณะที่เนบิวลายุบลงในซุปเปอร์โนวา จานหมุนก็ก่อตัวขึ้นและในที่สุดก็ให้กำเนิดดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์รอบๆ ฮีเลียมที่สืบทอดมาจากเนบิวลาสุริยะน่าจะติดอยู่ในแกนกลางของโลกระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์ ขณะที่มันรั่วไหลออกจากแกนกลางเป็นเวลาหลายล้านปี ฮีเลียม-3 ก็ลอยขึ้นสู่พื้นผิวผ่านเนื้อโลกในรูปของพลัมแมกมา ซึ่งในที่สุดก็ปะทุบนเกาะแบฟฟิน มีเพียงผลึกโอลีวีนที่ก่อตัวก่อนการปะทุเท่านั้นที่จับและรักษาฮีเลียมนี้จากโลกลึก
การศึกษานี้สนับสนุนแนวคิดที่ว่าฮีเลียม-3 รั่วไหลออกจากแกนโลกมาเป็นเวลานาน แม้ว่ากรอบเวลาที่แน่นอนจะยังคงไม่แน่นอนก็ตาม ตัวอย่างลาวาที่วิเคราะห์มีอายุประมาณ 60 ล้านปี และการขึ้นไปของชั้นแมนเทิลที่บรรทุกฮีเลียมอาจใช้เวลานานหลายสิบล้านปี ดังนั้นฮีเลียมที่วัดได้ในหินเหล่านี้อาจหลุดออกจากแกนกลางเมื่อประมาณ 100 ล้านปีก่อนหรืออาจจะเร็วกว่านั้นด้วยซ้ำ
โชคดีที่ฮีเลียมที่รั่วไหลออกมาจากแกนโลกไม่เป็นอันตรายต่อโลกของเราหรือผู้อยู่อาศัยในโลก ฮีเลียมเป็นก๊าซเฉื่อยที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสสาร ส่งผลให้ไม่มีผลเสียต่อมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม
ก้าวไปข้างหน้า ทีมวิจัยวางแผนที่จะตรวจสอบว่าแกนกลางทำหน้าที่เป็นคลังเก็บองค์ประกอบแสงอื่นๆ หรือไม่ ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไมแกนกลางชั้นนอกของโลกจึงมีความหนาแน่นน้อยกว่าที่คาดไว้ ยังคงมีคำถามเกี่ยวกับการมีอยู่ขององค์ประกอบต่างๆ เช่น คาร์บอนและไฮโดรเจน ซึ่งมีความสำคัญต่อความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ ภายในแกนกลาง และอิทธิพลของพวกมันต่อวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ จากการศึกษาการเชื่อมโยงระหว่างฮีเลียมกับธาตุแสงอื่นๆ นักวิจัยหวังว่าจะได้รับข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบและประวัติศาสตร์ของโลก