הגייזרים של הפארק הלאומי ילוסטון, מעיינות חמים, פומארולות ותכונות הידרותרמיות אחרות מפטרים אוסף גזים מעומק כדור הארץ - אדים, פחמן דו חמצני, מתאן, ניאון, ארגון והליום. אין מספיק מאותו האחרון, הליום, שהפארק יתחיל למכור בלונים או למבקרים שישמעו כמו שבבים, אבל יש מספיק מדענים ללמוד.
תוכן קשור
- דובי ילוסטון אוכלים למעשה עש עבור אוכל
- פלומה ענקית מתחת לג'ולסטון עכשיו ענקית עוד יותר
הליום יכול לבעבע מתוך סלעים געשיים המניעים פעילות הידרותרמית, אבל זה לא המקום ממנו מגיע רוב הליום של ילוסטון, נראה. מקורו של הגז בפארק עמוק בסלעים בהם הוא אוגר במשך מאות מיליוני שנים, כך מדווחים היום מדעני הסקר הגיאולוגי של ארה"ב.
הליום הוא היסוד השני בשכיחותו ביקום - הוא נוצר על ידי היתוך גרעיני של אטומי מימן, תהליך שמכניס כוכבים - אך הוא די נדיר כאן על פני כדור הארץ. מזל להולכים וליצנים מסיבות יום הולדת (ורפואה מודרנית), ניתן להפיק הליום משמורות של גז טבעי מתחת לאדמה.
הליום על פני כדור הארץ ניתן למצוא בשתי צורות עיקריות: כמעט כולם מתרחשים כהליום -4 (נקרא כך מכיוון שיש בו שני פרוטונים ושני נויטרונים), אותם ניתן לייצר במהלך ריקבון רדיואקטיבי של יסודות כבדים כמו אורניום. שבריר זעיר (בערך אחד למיליון) מתרחש כהליום 3 (שני פרוטונים ונויטרון אחד) שרובו נוכח על פני כדור הארץ מאז היווצרותו של הכוכב ומהווה שריד של חומר שהקים את כדור הארץ במקור.
היחס בין הליום -3 להליום -4 משתנה מעט ומדענים יכולים למעשה להשתמש ביחס זה כדי לקבוע את המקור המשוער של כל הליום שהם מוצאים. אורניום ויסודות כבדים אחרים אינם תואמים יותר מינרלים הנמצאים במעטפת כדור הארץ, ולכן יסודות אלה מתקרבים אל הקרום, שם הריקבון שלהם מייצר הליום -4. חומרי המעטפת, המכילים פחות מאותם אלמנטים רדיואקטיביים כבדים, אינם מייצרים כמות גדולה של הליום -4, כך שהליום שנמצא שם הוא לרוב בצורה של הליום -3.
המערכת ההידרותרמית בפארק הלאומי ילוסטון מכילה כמות גבוהה יחסית של הליום -3, ומדענים רואים בכך עדות לכך שנקודת המוצא של ילוסטון מקורם בעומק המעטפת ויש לה מסלול ישר יחסית.
גז המבעבע במעיין חם בפארק הלאומי ילוסטון נאסף דרך משפך. קרדיט: J. Lowenstern, הסקר הגיאולוגי האמריקני אבל נראה שלליום -4 יש מסע מורכב יותר אל פני השטח. חוקרים מטעם USGS אוספים דגימות גז מרחבי ילוסטון מזה עשור וביצעו ניתוחים כימיים ואיזוטופיים של הליום, פחמן דו חמצני וגזים אחרים בדגימות אלה. כמות ההליום -4 הנפלטת בצהוב ילוסטון, הם מצאו, עולה בכמה סדרי גודל מהכמות הממוצעת שהם מצפים למצוא במקום אחר.
מרבית הליום -4 של ילוסטון הם לפחות מאות מיליונים - אולי אפילו מיליארדים - בני שנים, חישבו המדענים. בהתחשב בכמות הגז הקיימת, מדענים מסיקים כי ככל הנראה מקורם בסלעים בקרום עתיק מאוד שידוע כי הוא קבור בקרבת מקום. כיס הקרום הסופר-ישן הזה, מהאיון הארכאי, נוצר לפני יותר מ -2.5 מיליארד שנה והוא מכיל אורניום וחומרים רדיואקטיביים אחרים שהתפוררו בהתמדה. זה היה מאפשר ריכוזים גבוהים של הליום -4 לבנות מתחת לאדמה. ואז לפני כשני מיליון שנה, נקודה חמה של ילוסטון חדרה לסלעים העתיקים הללו, חלקם העתיקים ביותר בכוכב הלכת, והחלה לשחרר את הליום -4 שאוחסן שם יחד עם הליום -3 שהובא מהמעיל.
תגלית זו מסווגת ככל הנראה כ"סוג מעניין "לכל חובבי ילוסטון, אך עבור מדענים יתכן שיש השלכות חשובות יותר. הליום וגזים אצילים אחרים משמשים להערכת זמני השהייה במי תהום - לדוגמה, מדענים מניחים שככל שיש יותר הליום -4 במים, כך ישבו מים ארוכים יותר בסלעים הסובבים אותם.
אולם המחקר של הליום בג'ולסטון מראה שחלק מההנחות הללו - במיוחד הליום -4 המיוצרות כתוצאה מהתפרקות קבועה של אלמנטים שנמצאים רק בתוך הסלעים והמשקעים של האקוויפר המקומי - אינם ממש צודקים. הליום יכול לפתע להיכנס למערכת ממקומות לא צפויים - כיס של סלע קדום, למשל, או ממקור מאגמה - כך שהתאריכים בחישובי העבר, ובמיוחד אלו מאקוויפרים באזורים געשיים או בסביבת תקלות רעידת אדמה, עשויים להיגמר בגלל ההליום הנוסף הזה.
מדענים, לעומת זאת, רגילים להתמודד עם נתונים חדשים המשנים תיאוריות ארוכות טווח; זה הטבע של המדע, אחרי הכל. עם זאת, תושבי אזור ילוסטון, ככל הנראה, מייחלים לחוקרים שיזדרזו ויבררו האם הפיקוח שמסתמר מתחתיהם או שהתפרץ לפני 640, 000 שנה או לא, יתפוצץ שוב בקרוב.
