ก๊าซฮีเลียม-3 อายุ 14,000 ล้านปียุคกำเนิดจักรวาล กำลังรั่วไหลออกจากแก่นโลก

นักวิทยาศาสตร์พบว่า ก๊าซฮีเลียม-3 อายุเก่าแก่นับหมื่นล้านปี ซึ่งเกือบเท่ากับกำเนิดจักรวาล เกิดการรั่วไหลจากแนวสันเขากลางมหาสมุทร ที่เป็นแก่นโลก

บีบีซีไทย รายงานว่า ทีมนักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโกของสหรัฐอเมริกา เผยแพร่งานวิจัยตีพิมพ์ในวารสาร Geochemistry, Geophysics, Geosystems ว่า ก๊าซฮีเลียม-3 ซึ่งเป็นไอโซโทปที่หาได้ยากมากที่สุดชนิดหนึ่ง กำลังเกิดการรั่วไหลออกจากแก่นโลก (Earth’s core) ที่เป็นโลหะ

นักวิทยาศาสตร์พบว่าก๊าซฮีเลียม-3 อายุเก่าแก่นับหมื่นล้านปี เกือบเท่ากับกำเนิดจักรวาล สร้างขึ้นภายหลังเหตุการณ์บิ๊กแบงไม่นานนัก และมักสะสมตัวอย่างหนาแน่นอยู่ในเนบิวลาที่ให้กำเนิดระบบสุริยะ หรือโซลาร์เนบิวลา (solar nebula) ทั้งยังมีอยู่ภายในแก่นโลกในปริมาณสูงเกินคาด

โลกถือกำเนิดขึ้นในใจกลางของเนบิวลาชนิดดังกล่าวซึ่งยังอยู่ในช่วงอายุที่ทรงพลัง ไม่ใช่ที่ขอบนอกหรือภายในเนบิวลาที่ใกล้เสื่อมสลาย ซึ่งจะมีก๊าซฮีเลียม-3 อยู่น้อยกว่า

รายงานที่เผยแพร่เมื่อ 28 มี.ค. 2022 เผยถึงงานวิจัยนี้ว่า ได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อประมาณการว่าก๊าซฮีเลียม-3 ในแก่นโลกนั้นมีปริมาณเท่าใดแน่ หลังพบว่าเกิดการรั่วไหลของก๊าซดังกล่าวจากแนวสันเขากลางมหาสมุทร (mid-ocean ridge) ราว 2 กิโลกรัมต่อปี

ดร.ปีเตอร์ ออลซัน ผู้นำทีมวิจัยระบุว่า ก๊าซฮีเลียม-3 ที่รั่วไหลจากแก่นโลกออกสู่ชั้นเนื้อโลกและแนวบรรจบของแผ่นเปลือกโลกก้นมหาสมุทรนั้น มีอยู่น้อยมากในแต่ละปี จึงทำให้ลูกโป่งพองตัวขึ้นจนมีขนาดเท่ากับโต๊ะทำงานตัวหนึ่งเท่านั้น นอกจากนี้ก๊าซฮีเลียม-3 ยังเป็นไอโซโทปของฮีเลียมที่มีอยู่น้อยที่สุด คิดเป็นเพียง 0.0001% ของก๊าซฮีเลียมทั้งหมดบนโลก

อย่างไรก็ตาม เมื่อได้นำข้อมูลดังกล่าวมาเปรียบเทียบและคำนวณกับข้อมูลจากการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ซึ่งจำลองสภาพของแก่นโลกขณะที่เพิ่งถือกำเนิดขึ้น กับตอนที่โลกถูกดาวเคราะห์โบราณพุ่งชนจนสูญเสียมวลและให้กำเนิดดวงจันทร์ ทำให้ประมาณการได้ว่าปริมาณของก๊าซฮีเลียม-3 ที่ยังหลงเหลืออยู่ในแก่นโลก หลังจากเผชิญสองเหตุการณ์ที่กล่าวมา น่าจะยังมีอยู่มากราว 10,000 ล้านกิโลกรัม – 900,000 ล้านกิโลกรัม เลยทีเดียว

ปริมาณของก๊าซฮีเลียม-3 ในแก่นโลกที่มากมายมหาศาลเกินคาด อาจเป็นสิ่งบ่งชี้ได้ว่า โลกถือกำเนิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซชนิดดังกล่าวหนาแน่นเป็นพิเศษ เช่นในโซลาร์เนบิวลาที่ยังมีพลังก่อกำเนิดดาวฤกษ์และระบบสุริยะอยู่อย่างสูง

แต่ถึงกระนั้นก็ตาม การประมาณการด้วยวิธีคำนวณจากแบบจำลองคอมพิวเตอร์นั้น ยังไม่สามารถใช้เป็นข้อสรุปที่แน่นอนร้อยเปอร์เซ็นต์ได้

ทีมผู้วิจัยจึงเสนอจะทำการศึกษาต่อไปเพื่อทดสอบความถูกต้องของการคำนวณครั้งนี้ เช่น อาจตรวจสอบปริมาณของธาตุอื่นในแก่นโลกเพื่อเทียบเคียง อย่างเช่น ไฮโดรเจนซึ่งมีที่มาจากภายในเนบิวลาและมีการรั่วไหลออกจากแก่นโลกเช่นเดียวกันด้วย