Las concentraciones récord de un isótopo de helio encontrado dentro de rocas árticas de 62 millones de años podrían ser la evidencia más convincente hasta la fecha de una lenta fuga en el núcleo de nuestro planeta.
Aprovechando los resultados de un análisis previo de antiguos flujos de lava, un equipo de geoquímicos de la Institución Oceanográfica Woods Hole y el Instituto de Tecnología de California están ahora más seguros que nunca de que el helio atrapado en el núcleo mientras nuestro planeta se estaba formando está llegando a la superficie.
El helio no es el tipo de elemento que hace amigos fácilmente. Al ser tan ligero y no reactivo, hay poco que pueda impedir que el gas se difunda desde las rocas expuestas hacia la atmósfera y se desplace hacia el espacio.
Eso hace que el helio sea un material sorprendentemente raro en la superficie del planeta. Sin embargo, una de las grandes incógnitas de la geología es la cantidad de elemento que queda atrapado en las profundidades de nuestros pies.
Después de unos 4.600 millones de años de escupir lava, la mayor parte del helio que la Tierra ingirió cuando era un bebé debería haber sido eructado. Por lo tanto, cualquier rastro del gas encontrado en entregas relativamente recientes de roca volcánica debería haber provenido de bolsas del manto que aún no han expulsado su helio, o de una reserva de fuga lenta.
Las lavas basálticas de la isla Baffin de Canadá contienen algunas de las proporciones más altas del mundo de helio 3 (3Él) al isótopo ligeramente más pesado, helio 4 (4Él). Para los geólogos, tal mezcla indica que la presencia del gas no es contaminación de la atmósfera, sino más bien un signo de orígenes más profundos y antiguos.
Hace varios años, el geoquímico del Instituto Oceanográfico Woods Hole, Forrest Horton proporciones de isótopos de helio descubiertos de hasta 50 veces los niveles atmosféricos en muestras de olivino recolectados de los campos de lava de Baffin, lo que los hace altos incluso para el manto.
Esta inusual concentración de 3También estuvo presente en lavas recogidas en Islandia, en una sección de la corteza que se cree que se encuentra encima de su propia y distinta cinta transportadora de actividad del manto.
Sin descartar la posibilidad de una coincidencia, Horton y su equipo se preguntaron si ambos puntos calientes podrían haber recibido su helio de un antiguo depósito adyacente al manto.
Ahora parece que su corazonada podría ser correcta. Su último análisis, que incluye una colección de olivino extraído de docenas de sitios protegidos en Baffin y las islas circundantes, ha arrojado la proporción más alta de 3Él para 4Alguna vez registró en roca volcánica, midiendo casi 70 veces lo que se ve en la atmósfera.
Al tener en cuenta también las proporciones de otros isótopos, incluidos estroncio y neodimioel equipo pudo descartar factores que pudieran haber alterado la identidad del helio después de la erupción, construyendo un caso aún más sólido para los orígenes inusuales del gas.
Una medida de la proporción de isótopos de otro gas noble, el neón, también coincide con las condiciones presentes cuando la Tierra estaba siendo reconstruida hace miles de millones de años, lo que apunta a una bóveda que el tiempo casi ha olvidado.
Rastreando el neón y el helio hasta el núcleo no es tan salvaje como podría parecer a primera vista. Simulaciones en el termodinámicaLas presiones y la composición de las entrañas de nuestro planeta sugieren que las reservas de gases nobles atrapadas en el núcleo podrían haberse protegido a medida que la Tierra crecía, para luego filtrarse en el manto circundante con el tiempo.
Escondido detrás de miles de kilómetros de roca densa y caliente, el núcleo de la Tierra es tan inaccesible como lo es un objeto para la ciencia. Nuestro único medio de estudiarlo es mediante escuchando atentamente a la forma en que nuestro planeta resuena bajo su piel.
Si se filtra, podríamos tener una forma más de estudiar sus procesos y aprender un par de cosas sobre la forma en que planetas como el nuestro se unen a partir de un remolino de polvo y gas primordial.
Esta investigación fue publicada en Naturaleza.