في اكتشاف مذهل، توصل العلماء إلى أن قلب الأرض قد يحتوي على خزانات هائلة من الهيليوم البدائي، وهو عنصر نادر يُعتقد أنه تشكل بعد الانفجار العظيم. هذه النتائج، التي توصل إليها فريق بقيادة الفيزيائي هاروك تكيزاوا من جامعة طوكيو، قد تغير فهمنا العميق لكيمياء الأرض وعملية تكوينها.

لغز الهيليوم البدائي في أعماق الأرض

يُعتبر الهيليوم أحد أخف العناصر في الكون، ويظهر على الأرض في شكل نظيرين مستقرين: الهيليوم-4، الذي يُشكل الغالبية العظمى وينتج من تحلل اليورانيوم والثوريوم الإشعاعي، والهيليوم-3، الذي يعود أصله إلى اللحظات الأولى للكون. مع وجود كميات ضئيلة منه ناتجة عن تحلل التريتيوم، إلا أن العلماء لاحظوا كميات صغيرة من الهيليوم-3 تنبعث من البركانية، مما يثير فرضية وجود احتياطات من هذا العنصر في وشاح الأرض، محصورة منذ تشكيل الكوكب. لكن البحث الجديد يشير إلى مصدر أعمق وأكثر إثارة للدهشة: نواة الأرض نفسها.

كيف تم التوصل إلى هذا الاكتشاف؟

للتأكد من إمكانية احتجاز الهيليوم في قلب الأرض، أجرى الباحثون تجارب تحاكي الظروف القاسية في النواة، حيث تتعرض العناصر لضغوط هائلة ودرجات حرارة مرتفعة. باستخدام خلية سندان ماسية مُسلطة بالليزر، تم ضغط الحديد والهيليوم معًا تحت ظروف تصل إلى 55 جيجاباسكال (550,000 ضعف الضغط الجوي)، ودرجات حرارة تصل إلى 3000 كلفن، وفقًا لموقع "ساينس أليرت".

المفاجأة كانت أن الحديد امتص الهيليوم بتركيز 3.3%، وهي نسبة تفوق التقديرات السابقة ب5000 مرة! هذه النتائج تشير إلى أن الهيليوم ليس مجرد غاز خامد كيميائيًا كما يُعتقد عادةً، بل يمكنه التفاعل مع الحديد في الظروف القاسية للنواة.

تداعيات الاكتشاف: إعادة النظر في تكوين الأرض

إذا كان الهيليوم البدائي قد احتُجز في نواة الأرض منذ تشكيلها، فقد يكون هذا تفسيرًا جديدًا لكيفية وصول الهيليوم-3 إلى سطح الكوكب عبر النشاط البركاني. بالإضافة إلى ذلك، تشير الفرضيات إلى أن الهييدروجين البدائي ربما احتُجز بنفس الطريقة، مما يفتح باب التساؤلات حول دوره في تكوين مياه الأرض المبركة.

علاوة على ذلك، إذا كانت هذه الظواهر قد حدثت على الأرض، فمن الممكن أن يكون للقمر والمريخ خزانات مماثلة من الهيليوم البدائي في أنويتهما، مما قد يؤثر على فهمنا للجغرافيا وتاريخ هذه الأجرام السماوية.

أسئلة تحتاج إلى إجابة

لا تزال هناك العديد من الأسئلة التي تحتاج إلى إجابة، مثل مدى تأثير هذه الظاهرة على توازن العناصر في أعماق الأرض، وما إذا كان يمكن استغلال هذه المعرفة لفهم أفضل لكيفية تشكل الكواكب الأخرى. مع تقدم التقنيات التجريبية، قد نكون على أعتاب اكتشافات جديدة تعيد تشكيل تصورنا لكيفية نشأة كوكبنا وتطوره عبر مليارات السنين.