رجّحت دراسة علمية حديثة أن الهيدروجين قد انتقل من نواة الأرض إلى الوشاح المحيط بها منذ مليارات السنين، وهو ما قد يفسّر انخفاض نسبة نظير الديوتيريوم في بعض الصخور البركانية العميقة.
تفاصيل الدراسة ومحاكاة الحاسوب
اعتمد فريق بحثي بقيادة وينتشونغ وانغ من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية على محاكاة حاسوبية متقدمة لتحليل سلوك نظيري الهيدروجين (الهيدروجين الخفيف والديوتيريوم) خلال تبريد الصخور المنصهرة وتبلورها في مراحل الأرض المبكرة. هدفت المحاكاة إلى اختبار ما إذا كان تبلور محيط الصهارة الذي غطّى الكوكب الناشئ قادرًا على إحداث فصل نظائري كبير يفسر المستويات المنخفضة للديوتيريوم التي رُصدت في حمم بافن آيلاند الكندية وآيسلندا.
نتائج النمذجة واستبعاد فرضية التبلور
أظهرت نتائج النمذجة أن نسب نظيري الهيدروجين ظلت متقاربة إلى حد كبير في الوشاح خلال عملية التبلور، رغم تسجيل اختلافات محدودة بين الأعماق المختلفة. وبناءً على ذلك، خلص الباحثون إلى أن تبلور محيط الماغما لم يؤدِّ إلى فصل نظائري كبير، ومن ثم لا يفسر الانخفاض غير المألوف في الديوتيريوم لدى بعض الصخور البركانية المرتبطة بأعمدة الوشاح العميقة.
دليل الهيليوم-3 ودعم فرضية التسرب
عززت الدراسة فرضية التسرب من النواة بملاحظة ارتفاع نسبة الهيليوم-3 إلى الهيليوم-4 في الصخور البركانية ذاتها. يُعد الهيليوم-3 نظيرًا نادرًا يُحتمل احتفاظ نواة الأرض به منذ مليارات السنين، ووجود هذه البصمة في الصخور يمنح مؤشرًا إضافيًا على انتقال مواد من النواة إلى الوشاح.
آليات الانتقال لا تزال غامضة
أكد الباحثون أن تحديد كيفية انتقال المكونات الكيميائية من النواة المعدنية إلى الوشاح ومقاديرها عبر مليارات السنين يظل هدفًا مهمًا للأبحاث المقبلة، إذ ما تزال الآلية التي تسمح بعبور هذه المكونات غير واضحة.
