Vestígio cósmico: o coração da Terra esconderia imensas reservas de hélio

Uma descoberta recente muda nossa compreensão do hélio, um gás considerado inerte, ao revelar sua capacidade de se ligar ao ferro sob pressão extrema. Esse avanço abre novas perspectivas sobre a composição do núcleo da Terra e sua história geológica. 

Imagem: Argonne National Laboratory / Flickr / CC 2.0

O hélio, conhecido por sua inércia química, foi considerado por muito tempo incapaz de formar compostos estáveis. No entanto, pesquisadores japoneses e taiwaneses demonstraram que ele pode se integrar à estrutura cristalina do ferro sob condições extremas de pressão e temperatura . A descoberta, feita usando uma célula de bigorna de diamante aquecida a laser, desafia décadas de conhecimento científico.

Hélio e ferro: uma aliança inesperada

Ao submeter ferro e hélio a pressões de até 55 gigapascais e temperaturas próximas a 3.000 kelvins, os pesquisadores observaram a formação de compostos chamados FeHex. Esses compostos apresentam expansão significativa da estrutura cristalina de ferro, indicando retenção significativa de hélio.

Essa reação, embora surpreendente, já havia sido prevista por modelos teóricos. No entanto, esta é a primeira vez que isso foi confirmado experimentalmente.

As concentrações de hélio medidas atingiram 3,3%, o que é 5.000 vezes maior do que em estudos anteriores. A descoberta sugere que o núcleo da Terra pode abrigar vastas reservas de hélio, incluindo hélio-3, um isótopo raro e primordial.

Um novo olhar sobre a formação da Terra

A presença de hélio no núcleo da Terra pode reescrever a história da formação do nosso planeta . Isso indica que a jovem Terra teria capturado gases da nebulosa solar , uma nuvem de hidrogênio e hélio que circunda o nascente sistema solar .

Essa hipótese contradiz os modelos tradicionais, que assumem que esses gases foram em grande parte perdidos durante a formação do planeta. Também sugere que outros elementos voláteis, como o hidrogênio, podem ser armazenados de maneira semelhante, oferecendo uma nova explicação para a origem da água da Terra.

Esses resultados abrem perspectivas para pesquisas em geologia e ciência dos materiais . Eles também podem lançar luz sobre a composição de exoplanetas e a formação de sistemas estelares.

Para mais informações: O que é hélio-3?

Hélio-3 é um isótopo raro de hélio, composto de dois prótons e um único nêutron. Ao contrário do hélio-4, que é produzido por decaimento radioativo, o hélio-3 é primordial, o que significa que remonta à formação do sistema solar. Sua presença em rochas vulcânicas, como as do Havaí, sugere que ele se originou nas profundezas da Terra.

Este isótopo é particularmente valioso para os cientistas porque oferece pistas sobre as condições que prevaleceram durante a formação da Terra e do sistema solar. É frequentemente considerada uma "impressão digital" dos gases presentes na nebulosa solar, a nuvem de gás e poeira que deu origem ao nosso sistema planetário.

O hélio-3 também é usado em campos de ponta, como a fusão nuclear, onde está sendo estudado por seu potencial de produzir energia sem resíduos radioativos. Na Terra, é extremamente raro, mas é encontrado em quantidades significativas na Lua, o que o torna um recurso potencial para futuras missões espaciais.

Por fim, a recente descoberta de sua possível presença no núcleo da Terra abre novas perspectivas. Se o hélio-3 for realmente armazenado em grandes quantidades no núcleo, isso poderia explicar as altas proporções observadas em erupções vulcânicas e fornecer informações sobre processos geoquímicos profundos.

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