Erkaltete Lava auf der kanadischen Baffininsel enthält große Mengen des seltenen Isotops Helium-3. Das gilt als uralt. So alt, dass es aus der Zeit vor der Entstehung der Erde stammen muss.
Größte Konzentration von Helium-3 auf der Erdoberfläche
Die gefundenen Mengen sind so hoch, dass Wissenschaftler:innen glauben, damit Beweise dafür gefunden zu haben, dass der Erdkern undicht ist. Denn das Gestein auf der Baffininsel enthält höhere Konzentrationen des Isotops Helium-3 und ein höheres Verhältnis von Helium-3 zu Helium-4 (³He/⁴He) als irgendwo sonst auf der Erdoberfläche.
Helium-3 wird von Forschenden als „primordiales Nuklid“ bezeichnet. Sie gehen davon aus, dass es in dem rätselhaften interstellaren Medium vorhanden gewesen sein muss, aus dem das Sonnensystem hervorging.
Viele Jahre war die Forschung der Auffassung, dass die Quelle von Helium-3, das in Gesteinen an der Erdoberfläche gefunden wurde, aus Reservoirs im Erdmantel stammt. Eine neue Studie eines Teams unter Leitung des Geochemikers Forrest Horton von der Woods Hole Oceanographic Institution im US-Bundesstaat Massachusetts legt nun nahe, dass es eher aus dem äußeren Kern stammen könnte.
Helium-3 seit Beginn der Erde vorhanden
Horton meint: „Die Beobachtung, dass viele Laven, die mit Mantelplumen verbunden sind, höhere ³He/⁴He-Verhältnisse aufweisen als der obere konvektierende Mantel, untermauert geophysikalische, geodynamische und geochemische Modelle des tiefen Erdinneren.“
So würden die hohen ³He/⁴He-Verhältnisse aus dem Sonnennebel oder aus vom Sonnenwind bestrahltem Material stammen und wären im Laufe der Entstehung der Erde eingearbeitet worden. Weil es sich laut Studie um „das höchste magmatische ³He/⁴He-Verhältnis – das 67,2 ± 1,8-fache des atmosphärischen Verhältnisses -, das bisher in terrestrischen Eruptivgesteinen in Olivinen von Laven der Baffininsel gemessen wurde,“ handelt, vermuten die Forschenden, „dass das extrem hohe ³He/⁴He-Helium in diesen Laven aus dem Erdkern stammen könnte.“
Für diese Hypothese spricht zudem das zusätzliche Vorkommen von Neon in den Laven der Baffininsel, dessen Isotopenverhältnis dem in interstellaren Nebeln ähnelt. Die Studie kann in Gänze in der Zeitschrift Nature nachgelesen werden.
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