Helio-3: el raro gas primordial que está saliendo desde el núcleo de la Tierra

Un tipo de helio extremadamente raro que se creó poco después del Big Bang se está filtrando del núcleo de la Tierra, según un nuevo estudio publicado en la revista de la AGU Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

Cada año, según los científicos, unos 2 kilogramos del raro isótopo de gas helio, el helio-3, se escapan del interior de la Tierra. Se cree que el helio-3 se creó justo después de que se produjera el Big Bang hace unos 13,800 millones de años.

Dado que casi todo el helio-3 procede del Big Bang, la fuga de gas añade pruebas de que la Tierra se formó en el interior de una nebulosa solar –la nube molecular que dio origen al Sol–, y no en su periferia o durante su fase menguante.

Este es un detalle sobre el nacimiento de nuestro planeta que lleva mucho tiempo sin resolverse y que ha sido foco de debate durante mucho tiempo. La tesis principal que soporta esta teoría se basa en que a medida que un planeta crece, acumula material de su entorno, por lo que su composición refleja el ambiente en el que se formó.

Fuga desde el núcleo de la Tierra

El helio-3 ya se ha medido en la superficie de la Tierra en cantidades relativamente pequeñas. Pero los científicos no sabían qué cantidad se filtraba desde el núcleo de la Tierra –sobre todo a lo largo del sistema de dorsales oceánicas donde confluyen las placas tectónicas–, a diferencia de sus capas intermedias, llamadas manto.

“Cada año se escapan de la Tierra unos 2,000 gramos de helio-3, lo suficiente para llenar un globo del tamaño de tu escritorio. Es una maravilla de la naturaleza, y una pista para la historia de la Tierra, que todavía haya una cantidad significativa de este isótopo en el interior de la Tierra”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Peter Olson, geofísico de la Universidad de Nuevo México.

El helio a través de la historia de la Tierra

Para estimar la abundancia de helio-3 primordial en el núcleo y rastrear la tasa de intercambio de helio-3 entre el núcleo y el manto, los científicos hicieron un modelo del helio a través de la historia de la Tierra. Consideraron principalmente dos etapas clave: la formación temprana, cuando el planeta acumulaba helio, y tras la formación de la Luna, después de la cual se perdió el helio.

El modelo ofrece pruebas de que un objeto de un tercio del tamaño de la Tierra chocó contra el planeta al principio de su historia, hace unos 4,000 millones de años. Ese impacto habría refundido la corteza terrestre, permitiendo que gran parte del helio escapara. El gas siguió escapando.

Los científicos también estimaron “una cantidad enorme” entre 10 teragramos y un petagrama de helio-3 en el núcleo.

“Esta gran cantidad apunta a la formación de la Tierra dentro de la nebulosa solar, donde las altas concentraciones de gas habrían permitido su acumulación en las profundidades del planeta” dijo Olson.

Los investigadores esperan encontrar más pistas que apoyen sus hallazgos. Por ejemplo, el hallazgo de otros gases creados por la nebulosa, como el hidrógeno, que se escapan de la Tierra desde puntos similares y a un ritmo parecido al del helio-3, podría ser una “pistola humeante” que demostrara sin lugar a dudas que el núcleo es la fuente, dijo Olson. “Hay muchos más misterios que certezas”.

Editado por Felipe Espinosa Wang.