Τα επίπεδα ηλίου στην ατμόσφαιρα αυξάνονται

Τα επίπεδα ηλίου-4 στην ατμόσφαιρα της Γης αυξάνονται τουλάχιστον από το 1974, σύμφωνα με μια μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Σαν Ντιέγκο, ΗΠΑ που επιλύει μια μακροχρόνια ανωμαλία στην ατμοσφαιρική επιστήμη.

Το ήλιο-4, το πιο άφθονο ισότοπο ηλίου, παράγεται από ραδιενεργό διάσπαση στον φλοιό της Γης και συσσωρεύεται σε μικρές ποσότητες στο φυσικό αέριο. Όταν το αέριο εξάγεται και καίγεται, το ήλιο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Ως εκ τούτου, οι θεωρητικοί υπολογισμοί έχουν προτείνει ότι τα ατμοσφαιρικά επίπεδα ηλίου-4 πρέπει να αυξάνονται εδώ και δεκαετίες λόγω της χρήσης ορυκτών καυσίμων. Μέχρι τώρα, ωστόσο, δεν υπήρχαν πειστικά πειραματικά στοιχεία για μια τέτοια συσσώρευση.

Μετρήσεις μοριακού κλάσματος ηλίου

Στην τελευταία εργασία, ερευνητές με επικεφαλής τον Benjamin Birner του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας Scripps ανέπτυξαν μια νέα και ακριβή τεχνική για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής αναλογίας του ηλίου-4 (⁴Αυτός) σε άζωτο (Ν₂). Μελέτησαν 46 δείγματα αέρα που αποκτήθηκαν μεταξύ 1974 και 2020 και διαπίστωσαν ότι το ⁴Η συγκέντρωση του αυξήθηκε με μέσο ρυθμό 39 +/-3 δισεκατομμύρια moles ετησίως.

«Δεδομένου ότι τα επίπεδα αζώτου στην ατμόσφαιρα είναι σταθερά, αλλάζουν ⁴Κότα₂ Ο λόγος δείχνει μεταβλητότητα στην ατμοσφαιρική περιεκτικότητα σε ήλιο», εξηγεί ο Birner. «Προσδιορίσαμε αυτή την αναλογία χρησιμοποιώντας μια νέα φασματομετρική τεχνική μάζας που μετρά το μοριακό κλάσμα ηλίου στον αέρα με πρωτοφανή ακρίβεια».

Οι νέες παρατηρήσεις υποδηλώνουν επίσης ότι τα ατμοσφαιρικά επίπεδα ενός άλλου ισοτόπου ηλίου, ³Έχουν επίσης αυξηθεί. «Ενώ δεν μετρήσαμε ³Αυτός μόνο ⁴Κότα₂, μερικές προηγούμενες μελέτες της αναλογίας ισοτόπων του ατμοσφαιρικού ηλίου (³Αυτός/⁴Δεν βρήκε καμία εμφανή τάση», λέει ο Birner. «Μαζί με την παρατήρησή μας για σαφή αύξηση ⁴Αυτός, μια σταθερή ισοτοπική αναλογία συνεπάγεται αντίστοιχη συσσώρευση ³Αυτός και ο ⁴Αυτός."

Ο Birner προσθέτει ότι η αύξηση σε ³Παραμένει σε μεγάλο βαθμό ανεξήγητος και δικαιολογεί περαιτέρω έρευνα – ειδικά επειδή αυτό το ισότοπο είναι πολύ σπάνιο και έχει πολλές σημαντικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένου του καυσίμου για πυρηνική σύντηξη. «Για να δώσουμε μια ιδέα για το πόσο πολύτιμο είναι, οι άνθρωποι έχουν σκεφτεί ακόμη και να το εξορύξουν στη Σελήνη», λέει.

Η συναγόμενη αύξηση της ατμοσφαιρικής ³Επίσης, υπερβαίνει κατά πολύ τις εκτιμήσεις για τις ανθρωπογενείς εκπομπές από φυσικό αέριο, πυρηνικά όπλα και παραγωγή πυρηνικής ενέργειας, υποδηλώνοντας πιθανά προβλήματα με προηγούμενες μετρήσεις ισοτόπων ή λανθασμένη εκτίμηση γνωστών πηγών, λέει. «Με τη βελτίωση της μέτρησης του ατμοσφαιρικού ηλίου, ελπίζουμε να αναπτύξουμε έναν δείκτη περιφερειακής και παγκόσμιας χρήσης φυσικού αερίου που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε μελέτες ποιότητας του αέρα των πόλεων», λέει. Κόσμος Φυσικής.

Οι ερευνητές λένε ότι τώρα θα επαληθεύουν την τάση του ατμοσφαιρικού ισοτόπου ηλίου από τα δείγματα υψηλής πιστότητας που χρησιμοποίησαν σε αυτή τη μελέτη. «Μια άλλη οδός που θα θέλαμε να ακολουθήσουμε είναι να κάνουμε συνεχείς μετρήσεις ηλίου, να κατανοήσουμε καλύτερα τις τοπικές πηγές εκπομπών στις πόλεις και από αυτές, να επαληθεύσουμε τις αναφερόμενες εκπομπές ορυκτών καυσίμων», καταλήγει ο Birner.

Η παρούσα εργασία περιγράφεται αναλυτικά στο Φύση Γεωεπιστήμη.

Ο ορθοστάτης Τα επίπεδα ηλίου στην ατμόσφαιρα αυξάνονται εμφανίστηκε για πρώτη φορά σε Κόσμος Φυσικής.

• Coinsmart. Το καλύτερο ανταλλακτήριο Bitcoin και Crypto στην Ευρώπη.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΡΟΣΒΑΣΗ.
• CryptoHawk. Ραντάρ Altcoin. Δωρεάν δοκιμή.
• Πηγή: https://physicsworld.com/a/atmospheric-helium-levels-are-on-the-rise/