Vestígio cósmico: o núcleo da Terra pode esconder enormes reservas de hélio 🌋

Uma descoberta recente altera nossa compreensão do hélio, um gás considerado inerte, ao revelar sua capacidade de se ligar ao ferro sob pressões extremas. Esse avanço abre novas perspectivas sobre a composição do núcleo terrestre e sua história geológica.


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. Essa descoberta, realizada graças a uma célula de bigorna de diamante aquecida a laser, questiona 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 designados FeHex. Esses compostos mostram uma expansão significativa da estrutura cristalina do ferro, indicando uma retenção importante de hélio.

Essa reação, embora surpreendente, havia sido prevista por modelos teóricos. No entanto, é a primeira vez que ela é confirmada experimentalmente.

As concentrações de hélio medidas atingem 3,3%, ou seja, 5.000 vezes mais do que em estudos anteriores. Essa descoberta sugere que o núcleo terrestre pode abrigar enormes reservas de hélio, especialmente hélio-3, um isótopo raro e primordial.

Um novo olhar sobre a formação da Terra

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

Essa hipótese contradiz os modelos tradicionais, que supõem que esses gases foram amplamente perdidos durante a formação do planeta. Ela também sugere que outros elementos voláteis, como o hidrogênio, podem ser armazenados de maneira semelhante, oferecendo uma nova explicação para a origem da água terrestre.

Esses resultados abrem perspectivas para a pesquisa em geologia e ciência dos materiais. Eles também podem esclarecer a composição de exoplanetas e a formação de sistemas estelares.

Para ir mais longe: O que é o hélio-3?

O hélio-3 é um isótopo raro do hélio, composto por dois prótons e um único nêutron. Diferentemente do hélio-4, produzido pela desintegração radioativa, o hélio-3 é primordial, ou seja, remonta à formação do sistema solar. Sua presença em rochas vulcânicas, como as do Havaí, sugere que ele vem das profundezas da Terra.

Esse isótopo é particularmente valioso para os cientistas, pois oferece pistas sobre as condições que prevaleceram durante a formação da Terra e do sistema solar. Ele é frequentemente considerado 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 áreas de ponta, como a fusão nuclear, onde é estudado por seu potencial de produzir energia sem resíduos radioativos. Na Terra, ele é extremamente raro, mas é encontrado em quantidades significativas na Lua, tornando-se um recurso potencial para futuras missões espaciais.

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