Gejziri, vrući izvori, fumaroli i druga hidrotermalna svojstva Nacionalnog parka Yellowstone izviru iz kolekcije plinova iz zemlje - pare, ugljičnog dioksida, metana, neona, argona i helija. Nema dovoljno posljednjeg, helija, da bi park mogao prodavati balone ili da posjetitelji zvuče poput čipsa, ali naučnici mogu puno proučiti.
Povezani sadržaj
- Yellowstone medvjedi zapravo jedu moljce za hranu
- Pljusak ispod Yellowstonea sada je još više
Helij može puhati iz vulkanskih stijena koje pokreću hidrotermalnu aktivnost, ali odatle, čini se, odakle dolazi veći dio Yellowstoneova helija. Plin izlazi iz dubokog kamenja u kojem se nalazi stotinama milijuna godina, izvijestili su danas američki znanstvenici Geološkog zavoda Nature .
Helij je drugi najbrojniji element u svemiru - nastao je nuklearnom fuzijom vodikovih atoma, procesom koji pokreće zvijezde - ali prilično je rijedak ovdje na Zemlji. Srećom rođendanima i klaunovima (i moderna medicina), helij se može izvući iz rezervi prirodnog plina pod zemljom.
Helij na Zemlji može se naći u dva glavna oblika: Gotovo sve se pojavljuje kao helij-4 (nazvan tako zbog toga što ima dva protona i dva neutrona), koji se mogu stvoriti tijekom radioaktivnog raspada teških elemenata poput urana. Malena frakcija (oko jedan na milijun) javlja se kao helij-3 (dva protona i jedan neutron), od kojih je većina prisutna na Zemlji od formiranja planeta i ostatak je materijala koji je izvorno formirao planetu.
Međutim, omjer helija-3 i helija-4 malo varira i znanstvenici ga zapravo mogu upotrijebiti za određivanje približnog izvora bilo kojeg helija. Uran i drugi teški elementi više su nespojivi s mineralima koji se nalaze u Zemljinom plaštu, pa se ti elementi filtriraju do kore, gdje njihovim raspadom nastaje helij-4. Materijali plašta, koji sadrže manje tih teških radioaktivnih elemenata, ne stvaraju toliko helija-4, tako da je tamo prisutan helij uglavnom u obliku helija-3.
Hidrotermalni sustav u Nacionalnom parku Yellowstone ima relativno visoku količinu helija-3, a znanstvenici smatraju da je to dokaz da žarišna točka Yellowstone potječe duboko u plaštu i ima relativno ravna putanja prema gore.
Plin koji prolazi kroz vrući izvor u Nacionalnom parku Yellowstone skuplja se kroz lijevak. Zasluge: J. Lowenstern, Američki geološki pregled No čini se da helij-4 ima složenije putovanje na površinu. Istraživači s USGS-a već desetljeće prikupljaju uzorke plina iz Yellowstonea i vrše kemijske i izotopske analize helija, ugljičnog dioksida i drugih plinova u tim uzorcima. Količina helija-4 koja se emitira u Yellowstoneu premašila je za nekoliko reda veličine prosječni iznos koji bi očekivali da će drugdje pronaći.
Većina Yellowstoneova helijuma-4 stara je najmanje stotine milijuna - možda čak i milijarde - godina, izračunali su znanstvenici. S obzirom na količinu prisutnog plina, znanstvenici zaključuju da vjerojatno dolazi iz stijena unutar vrlo drevne kore za koju se zna da je ukopan u blizini. Ovaj super stari džep kore, iz arhejskog eona, nastao je prije više od 2, 5 milijardi godina i sadrži uran i druge radioaktivne materijale koji neprestano propadaju. To bi omogućilo stvaranje visokih koncentracija helija-4 u podzemlju. Zatim prije otprilike dva milijuna godina, žarišna žuta Yellowstone prodrla je u te drevne stijene, neke od najstarijih na planeti, i počela ispuštati helij-4, pohranjen tamo, zajedno s helijem-3, iznesenim iz plašta.
Ovo otkriće vjerojatno kvalificira kao "zanimljivo" za sve obožavatelje Yellowstonea, ali za znanstvenike mogu biti važnije posljedice. Helij i drugi plemeniti plinovi koriste se za procjenu vremena boravka podzemne vode - na primjer, znanstvenici pretpostavljaju da što je više helija-4 prisutan u vodi, to je duže što voda sjedi u stijenama koje ga okružuju.
No, istraživanje helija u Yellowstoneu pokazuje da neke od tih pretpostavki - konkretno helij-4 proizveden postupnim raspadanjem elemenata koji se nalaze samo unutar stijena i sedimenata lokalnog vodonosnika - nisu sasvim u redu. Helij može iznenada doći u sustav s neočekivanih mjesta - na primjer, džepa drevne stijene ili iz izvora magme - tako da bi datumi u prošlim proračunima, posebno oni iz vodonosnika u vulkanskim regijama ili u blizini zemljotresnih grešaka, mogli biti udaljeni zbog taj dodatni helij.
Znanstvenici su se, pak, navikli baviti se novim podacima koji mijenjaju dugoročne teorije; to je priroda znanosti, na kraju krajeva. Međutim, stanovnici područja Yellowstone žele da istraživači samo požure i shvate hoće li supervulkan koji ledi ispod njih ili ne i posljednji put eruptiran prije 640 000 godina uskoro ponovo puhati.
