Yellowstone'i rahvuspargi geisrid, kuumaveeallikad, fumaroolid ja muud hüdrotermilised omadused kirjeldavad maakera sügavuses asuvaid gaase - auru, süsinikdioksiidi, metaani, neooni, argooni ja heeliumi. Sellest viimasest, heeliumist, pole piisavalt, et park hakkaks õhupalle müüma või külastajad kõlaksid nagu musträhnid, kuid teadlastel on seda piisavalt.
Seotud sisu
- Yellowstone'i karud söövad tegelikult koid toiduks
- Hiiglaslik plaat Yellowstone'i all - nüüd veelgi hiiglaslikum
Heelium võib mullida välja hüdrotermilist aktiivsust põhjustavatest vulkaanilistest kivimitest, kuid tundub, et see ei pärine enamikust Yellowstone'i heeliumist. Pargi gaas pärineb sügavalt kivimitest, kus seda on hoitud sadu miljoneid aastaid, teatavad USA geoloogiakeskuse teadlased täna ajakirjas Nature .
Heelium on universumi suuruselt teine element - selle moodustab vesinikuaatomite tuumasüntees - protsess, mis annab jõule tähti -, kuid siin Maa peal on see üsna haruldane. Sünnipäevalistele ja klounidele (ja tänapäevasele meditsiinile) õnne pakkudes saab heeliumi maagaasi varudest maa all.
Maakeral leiduvat heeliumi võib leida kahel põhivormil: Peaaegu kõik toimub heelium-4 kujul (seda nimetatakse seetõttu seetõttu, et sellel on kaks prootonit ja kaks neutronit), mida saab tekitada selliste raskete elementide nagu uraan radioaktiivse lagunemise ajal. Pisike murdosa (umbes üks miljonist) toimub heelium-3 kujul (kaks prootonit ja üks neutron), millest suurem osa on Maal olnud alates planeedi moodustumisest ja on materjali jääk, mis algselt moodustas planeedi.
Heeliumi-3 ja heeliumi-4 suhe varieerub siiski pisut ja teadlased saavad selle suhte abil leida leitud heeliumi ligikaudse allika. Uraan ja muud rasked elemendid ei ühildu enam Maa vahevöös leiduvate mineraalidega, mistõttu need elemendid filtreeruvad kuni koorikuni, kus nende lagunemine tekitab heelium-4. Mantlimaterjalid, mis sisaldavad vähem neid raskeid radioaktiivseid elemente, ei tekita nii palju heelium-4, seega on seal esinev heelium enamasti heeliumi-3 vormis.
Yellowstone'i rahvuspargi hüdrotermilises süsteemis on suhteliselt palju heelium-3 ja teadlased peavad seda tõendiks selle kohta, et Yellowstone'i leviala pärineb sügavalt vahevööst ja on suhteliselt sirge tee ülespoole.
Läbi kuumaveeallika Yellowstone'i rahvuspargis mullitav gaas kogutakse lehtri kaudu. Autor: J. Lowenstern, USA geoloogiakeskus Kuid tundub, et heelium-4 teekond pinnale on keerulisem. USGS-i teadlased on kümme aastat kogu Yellowstone'i gaasiproove kogunud ja neis proovides heeliumi, süsinikdioksiidi ja muude gaaside keemilisi ja isotoopseid analüüse teinud. Nad leidsid, et Yellowstone'is eralduv heelium-4 sisaldus ületab mitme suurusjärgu võrra keskmise koguse, mida nad mujalt leida võiksid.
Teadlaste arvutuste kohaselt on enamik Yellowstone'i heelium-4 vähemalt sadu miljoneid - võib-olla isegi miljardeid - aastaid vana. Olemasoleva gaasi koguse põhjal jõuavad teadlased järeldusele, et see pärineb arvatavasti väga iidsest maakoorest pärit kivimitest, mis on teadaolevalt lähedal maetud. See Arheani ajastust pärinev ülihea vana kooriku tasku moodustati enam kui 2, 5 miljardit aastat tagasi ja sisaldab uraani ja muid radioaktiivseid materjale, mis on pidevalt lagunevad. See oleks võimaldanud heelium-4 kõrgetel kontsentratsioonidel maa alla koguneda. Siis umbes kaks miljonit aastat tagasi tungis Yellowstone'i leviala nendesse iidsetesse kivimitesse, mis olid ühed planeedi vanimad, ja hakkas vabastama seal hoitud heelium-4 koos vahevööst üles toodud heelium-3-ga.
Tõenäoliselt kvalifitseerub see avastus mis tahes Yellowstone'i fännide jaoks "omamoodi huvitavaks", kuid teadlaste jaoks võib see olla olulisemaid tagajärgi. Põhjavee viibeaegade hindamiseks kasutatakse heeliumi ja muid väärisgaase - näiteks arvavad teadlased, et mida rohkem on vees heelium-4, seda kauem on vesi seda ümbritsevates kivimites istunud.
Kuid heeliumiuuring Yellowstone'is näitab, et mõned neist eeldustest - eriti heelium-4, mis on toodetud ainult kohaliku põhjaveekihi kivimites ja setetes leiduvate elementide pideval lagunemisel - pole päris õiged. Heelium võib süsteemi ootamatult sattuda ootamatutest kohtadest - näiteks muistse kivimi taskust või magmaallikast -, nii et varasemate arvutuste kuupäevad, eriti vulkaaniliste piirkondade põhjaveekihtide või maavärina lähedal esinevate põhjaveekihtide kuupäevad, võivad olla kaugel see ekstra heelium.
Teadlased on aga harjunud tegelema uute andmetega, mis muudavad pikaajalisi teooriaid; see on ju teaduse olemus. Yellowstone'i piirkonna elanikud siiski soovivad, et teadlased lihtsalt kiirustaksid ja leiaksid, kas nende all hiiliv ja 640 000 aastat tagasi viimati puhkenud supervulkaan puhub igal ajal varsti uuesti.
