Ilmuwan Temukan Kebocoran Helium-3 Dari Inti Bumi

Helium-3, isotop langka gas helium, telah ditemukan berasal dari inti bumi, membuktikan teori bahwa planet ini terbentuk di nebula surya.

Beberapa proses alami dapat menghasilkan helium-3, tetapi sebagian besar dibuat di nebula — awan gas dan debu besar yang berputar, sebagian besar berasal dari Big Bang.

Saat sebuah planet tumbuh, ia mengumpulkan materi dari sekitarnya, menyebabkan komposisinya mencerminkan lingkungan di mana ia terbentuk.

Sangat sedikit helium-3 yang ditemukan di permukaan bumi, membuat beberapa astronom mempertanyakan teori bahwa planet ini terbentuk dalam nebula surya.

Penemuan kelimpahan di inti membantu para peneliti di University of New Mexico menambah bukti asal nebula matahari untuk planet Bumi.

Untuk mencapai konsentrasi tinggi helium-3 jauh di dalam inti, Bumi harus membentuk nebula matahari yang sedang mekar, bukan di tepinya atau selama fase memudarnya.

Tim menemukan bahwa sekitar 2.000 gram helium-3 terlepas dari bumi setiap tahun.

Itu “cukup untuk mengisi balon seukuran meja Anda,” kata penulis utama studi tersebut Peter Olson, ahli geofisika di University of New Mexico.

“Ini adalah keajaiban alam dan petunjuk bagi sejarah Bumi bahwa masih ada sejumlah besar isotop ini di bagian dalam Bumi.”

Para peneliti memodelkan helium pada dua tahap kunci dalam sejarah Bumi untuk memahami kelimpahan, asal usul, dan pembentukannya.

Fase pertama terjadi selama pembentukan awal lebih dari 4,53 miliar tahun yang lalu ketika planet mengumpulkan helium dari gas dan debu di sekitarnya.

READ  Satu-satunya gerhana matahari total tahun 2020 akan berlangsung minggu ini. Berikut cara menontonnya dari mana saja.

Beberapa proses alami dapat menghasilkan helium-3, tetapi sebagian besar dibuat di nebula — awan gas dan debu besar yang berputar, sebagian besar berasal dari Big Bang

Yang kedua mengikuti pembentukan bulan sekitar 4 miliar tahun yang lalu, setelah itu helium hilang.

Bukti menunjukkan bahwa objek sepertiga ukuran Bumi menghantam planet ini di awal sejarahnya, dan dampak itu akan mencairkan kembali kerak bumi dan memungkinkan sebagian besar helium terlepas. Gas itu lolos sampai hari ini.

Menggunakan tingkat kebocoran helium-3 modern bersama dengan model perilaku isotop helium, para peneliti dapat memperkirakan berapa banyak helium-3 di inti.

Mereka memperkirakan bahwa inti tersebut mengandung antara 10 teragram dan satu petagram helium-3 – jumlah yang sangat besar, menurut Olsen.

Peneliti mengatakan ini menunjuk pada pembentukan Bumi di dalam nebula surya, di mana konsentrasi gas yang tinggi memungkinkannya menumpuk jauh di dalam planet.

Namun, pekerjaan masa depan mencari gas lain yang dihasilkan oleh nebula, seperti hidrogen, melarikan diri pada tingkat yang sama dan di lokasi yang sama seperti helium-3, dapat memberikan “bukti merokok” untuk inti sebagai sumber isotop langka ini, kata Olson.

“Ada lebih banyak misteri daripada kepastian,” tambah peneliti.

Dipercaya bahwa isotop tersebut dapat memberikan energi nuklir yang lebih aman dalam reaksi fusi karena tidak bersifat radioaktif tetapi memiliki potensi untuk menghasilkan energi yang tinggi.

Meskipun belum ditemukan secara melimpah di permukaan bumi dan tidak mungkin mencapai intinya, ia telah ditemukan di bulan.

Ahli geologi NASA era Apollo Harrison Schmidt adalah pendukung kuat pembangunan tambang helium-3 di bulan untuk mengekstrak bahan bakar yang dapat memberi daya pada reaktor fusi nuklir di Bumi atau pesawat ruang angkasa masa depan yang melakukan perjalanan melalui tata surya.

Argumen juga telah dibuat untuk menambang helium-3 di Jupiter, di mana itu jauh lebih umum – itu harus memperhitungkan jarak. Mengekstraksi molekul dari Jupiter juga akan menjadi proses yang tidak membutuhkan banyak energi.

Hasilnya dipublikasikan di jurnal Geokimia Geofisika Geosistem.