Οι ζεστές πηγές του Yellowstone του Εθνικού Πάρκου, οι θερμές πηγές, τα φουμαρόλες και άλλα υδροθερμικά χαρακτηριστικά εξαντλούν μια συλλογή αερίων από βαθιά μέσα στον ατμό, το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο, το νέον, το αργόν και το ήλιο. Δεν υπάρχει αρκετό από αυτό το τελευταίο, ήλιο, για να ξεκινήσει η πώληση μπαλόνια από το πάρκο ή για τους επισκέπτες να ακούγονται σαν chipmunks, αλλά υπάρχουν πολλοί επιστήμονες για να μελετήσουν.
σχετικό περιεχόμενο
- Οι αρκούδες του Yellowstone στην πραγματικότητα τρώνε σκώρους για φαγητό
- Γίγαντας Plume κάτω από Yellowstone Τώρα ακόμη πιο γιγαντιαία
Το ηλίθιο μπορεί να φουσκώσει από ηφαιστειακά πετρώματα που οδηγούν υδροθερμική δραστηριότητα, αλλά αυτό δεν είναι όπου προέρχεται το μεγαλύτερο μέρος του ηλίου του Yellowstone. Το φυσικό αέριο του πάρκου προέρχεται βαθιά από βράχους όπου φυλάσσεται για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με επιστήμονες των ΗΠΑ Γεωλογικής Επισκόπησης σήμερα στη Φύση .
Το ήλιο είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο του σύμπαντος - σχηματίζεται από την πυρηνική σύντηξη ατόμων υδρογόνου, μια διαδικασία που εξουσιάζει τα αστέρια - αλλά είναι πολύ σπάνια εδώ στη Γη. Τυχερός για τους παρευρισκόμενους γενεθλίων και τους κλόουν (και τη σύγχρονη ιατρική), το ήλιο μπορεί να εξαχθεί από αποθέματα φυσικού αερίου υπόγεια.
Το ηλίθιο στη Γη μπορεί να βρεθεί σε δύο κύριες μορφές: Σχεδόν όλα συμβαίνουν όπως το ήλιο-4 (που ονομάζεται έτσι επειδή έχει δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια), τα οποία μπορούν να παραχθούν κατά τη διάρκεια της ραδιενεργού αποσύνθεσης βαριών στοιχείων όπως το ουράνιο. Ένα μικρό κλάσμα (περίπου ένα εκατομμύριο) συμβαίνει ως ηλίθιο-3 (δύο πρωτόνια και ένα νετρόνιο), τα περισσότερα από τα οποία είναι παρόντα στη Γη από τον σχηματισμό του πλανήτη και είναι απομεινάρια υλικού που αρχικά δημιούργησε τον πλανήτη.
Ωστόσο, ο λόγος του ήλιου-3 προς το ήλιο-4 ποικίλλει ελαφρώς και οι επιστήμονες μπορούν πραγματικά να χρησιμοποιήσουν αυτόν τον λόγο για να προσδιορίσουν την κατά προσέγγιση πηγή οποιουδήποτε ηλίου που βρίσκουν. Το ουράνιο και άλλα βαρέα στοιχεία είναι πιο ασυμβίβαστα με τα ανόργανα άλατα που βρίσκονται στο μανδύα της Γης, έτσι ώστε τα στοιχεία αυτά να διεισδύουν μέχρι το φλοιό, όπου η αποσύνθεσή τους παράγει ήλιο-4. Τα υλικά του μανδύα, τα οποία περιέχουν λιγότερα από αυτά τα βαριά ραδιενεργά στοιχεία, δεν παράγουν τόσο πολύ ήλιο-4, επομένως το ήλιο που υπάρχει εκεί είναι ως επί το πλείστον στη μορφή ηλίου-3.
Το υδροθερμικό σύστημα στο Εθνικό Πάρκο του Yellowstone έχει σχετικά υψηλή ποσότητα ηλίου-3 και οι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτό αποδεικνύει ότι το Hotspot Yellowstone προέρχεται βαθιά μέσα από το μανδύα και έχει σχετικά ευθεία διαδρομή.
Το αέριο που διοχετεύεται μέσω μιας θερμής πηγής στο Εθνικό Πάρκο του Yellowstone συλλέγεται μέσω μιας χοάνης. Πίστωση: J. Lowenstern, US Geological Survey Αλλά φαίνεται ότι το ήλιο-4 έχει ένα πιο περίπλοκο ταξίδι στην επιφάνεια. Οι ερευνητές από το USGS συλλέγουν δείγματα αερίων από όλη την Yellowstone για μια δεκαετία και εκτελούν χημικές και ισοτοπικές αναλύσεις του ηλίου, του διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων σε αυτά τα δείγματα. Η ποσότητα ηλίου-4 που εκπέμπεται στο Yellowstone, διαπίστωσε, υπερβαίνει κατά διάφορους βαθμούς το μέσο ποσό που θα περίμενε κανείς να βρει αλλού.
Το μεγαλύτερο μέρος του ηλίου-4 του Yellowstone είναι τουλάχιστον εκατοντάδες εκατομμύρια - ίσως ακόμη και δισεκατομμύρια ετών, σύμφωνα με τους υπολογιστές. Δεδομένης της ποσότητας του φυσικού αερίου που υπάρχει, οι επιστήμονες συμπεραίνουν ότι κατά πάσα πιθανότητα προέρχονται από πετρώματα μέσα σε πολύ αρχαίο φλοιό που είναι γνωστό ότι είναι θαμμένοι κοντά. Αυτή η υπερ-παλαιά τσέπη από την αρχαία εποχή, σχηματίστηκε πριν από 2, 5 δισεκατομμύρια χρόνια και περιέχει ουράνιο και άλλα ραδιενεργά υλικά που έχουν υποχωρήσει σταθερά. Αυτό θα επέτρεπε υψηλές συγκεντρώσεις ηλίου-4 να δημιουργηθούν υπόγεια. Τότε περίπου πριν από δύο εκατομμύρια χρόνια, το Hotspot του Yellowstone διείσδυσε σε αυτά τα αρχαία βράχια, μερικά από τα παλαιότερα στον πλανήτη, και άρχισε να απελευθερώνει το ηλιο-4 που φυλάσσεται εκεί μαζί με το ήλιο-3 που αναδύθηκε από το μανδύα.
Αυτή η ανακάλυψη πιθανότατα χαρακτηρίζεται ως "είδος ενδιαφέροντος" για όλους τους οπαδούς της Yellowstone, αλλά για τους επιστήμονες, μπορεί να υπάρχουν πιο σημαντικές επιπτώσεις. Το ηλίθιο και άλλα ευγενή αέρια χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των χρόνων παραμονής των υπόγειων υδάτων - για παράδειγμα, οι επιστήμονες υποθέτουν ότι όσο περισσότερο το ήλιο-4 υπάρχει στο νερό, τόσο μεγαλύτερο είναι το νερό που κάθεται στα βράχια που το περιβάλλουν.
Αλλά η μελέτη του ήλιου στο Yellowstone δείχνει ότι μερικές από αυτές τις παραδοχές -ιδίως το ήλιο-4 που παράγεται από τη σταθερή αποσύνθεση στοιχείων που βρίσκονται μόνο μέσα στα βράχια και τα ιζήματα του τοπικού υδροφόρου ορίζοντα- δεν είναι αρκετά σωστά. Το ηλίθιο μπορεί ξαφνικά να έρθει σε ένα σύστημα από απροσδόκητα σημεία - μια τσέπη αρχαίου ροκ, για παράδειγμα, ή μια πηγή μάγματος - έτσι οι ημερομηνίες σε προηγούμενους υπολογισμούς, ιδιαίτερα εκείνες από υδροφορείς σε ηφαιστειακές περιοχές ή κοντά σε σεισμικά σφάλματα, αυτό το επιπλέον ήλιο.
Οι επιστήμονες, ωστόσο, χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση νέων δεδομένων που αλλάζουν μακρόχρονα θεωρίες. αυτή είναι η φύση της επιστήμης, μετά από όλα. Οι κάτοικοι της περιοχής του Yellowstone, ωστόσο, πιθανώς θα ήθελαν οι ερευνητές να βιαστούν και να καταλάβουν εάν το supervolcano που σιγοβράζει κάτω από αυτά και το τελευταίο ξέσπασε πριν από 640.000 χρόνια θα ανατινάξει ξανά σύντομα.
