سطح هلیوم اتمسفر در حال افزایش است

طبق مطالعه محققان دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، ایالات متحده که یک ناهنجاری طولانی مدت در علم جو را حل می کند، سطح هلیوم-4 در جو زمین حداقل از سال 1974 افزایش یافته است.

هلیم-4، فراوان ترین ایزوتوپ هلیوم، در اثر فروپاشی رادیواکتیو در پوسته زمین تولید می شود و به مقدار کمی در گاز طبیعی تجمع می یابد. هنگامی که گاز استخراج و سوزانده می شود، هلیوم در جو آزاد می شود. بنابراین محاسبات نظری نشان می دهد که سطوح اتمسفر هلیوم-4 باید برای چندین دهه به دلیل استفاده از سوخت فسیلی در حال افزایش باشد. با این حال، تا کنون، شواهد تجربی قانع کننده ای برای چنین افزایشی وجود نداشت.

اندازه گیری کسر مولی هلیوم

در جدیدترین کار، محققان به رهبری بنجامین بیرنر از موسسه اقیانوس شناسی اسکریپس، یک تکنیک جدید و دقیق را برای اندازه گیری نسبت اتمسفر هلیوم-4 توسعه دادند.⁴او) به نیتروژن (N₂). آن ها 46 نمونه هوا را که بین سال های 1974 تا 2020 به دست آمده بودند مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند که ⁴غلظت او به طور متوسط ​​39 +/-3 میلیارد مول در سال افزایش یافت.

از آنجایی که سطح نیتروژن در اتمسفر ثابت است، تغییرات در اتمسفر ⁴او/ن₂ بیرنر توضیح می‌دهد که نسبت، تغییرپذیری در محتوای هلیوم جو را نشان می‌دهد. ما این نسبت را با استفاده از یک تکنیک طیف‌سنجی جرمی جدید تعیین کردیم که کسر مولی هلیوم در هوا را با دقت بی‌سابقه‌ای اندازه‌گیری می‌کند.

مشاهدات جدید همچنین نشان می دهد که سطوح جوی ایزوتوپ دیگری از هلیوم، ³او نیز افزایش یافته است. در حالی که ما اندازه گیری نکردیم ³فقط او ⁴او/ن₂برخی از مطالعات قبلی در مورد نسبت ایزوتوپ هلیوم اتمسفر (³او/⁴بیرنر می‌گوید: او هیچ روند آشکاری پیدا نکرد. "همراه با مشاهده ما از افزایش واضح در ⁴او، یک نسبت ایزوتوپی پایدار دلالت بر ایجاد متناظر از ³او و ⁴او.”

بیرنر اضافه می کند که افزایش در ³او تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است و تحقیقات بیشتری را ضروری می کند - به خصوص که این ایزوتوپ بسیار نادر است و چندین کاربرد مهم از جمله به عنوان سوخت برای همجوشی هسته ای دارد. او می‌گوید: «برای اینکه بفهمیم چقدر ارزشمند است، مردم حتی به استخراج آن در ماه فکر کرده‌اند.

افزایش استنباط شده در اتمسفر ³او همچنین می‌گوید که او همچنین از تخمین‌های انتشارات انسانی ناشی از گاز طبیعی، سلاح‌های هسته‌ای و تولید انرژی هسته‌ای فراتر رفته است که نشان‌دهنده مشکلات احتمالی با اندازه‌گیری‌های ایزوتوپی قبلی یا ارزیابی نادرست منابع شناخته‌شده است. او می‌گوید: «با بهبود اندازه‌گیری هلیوم جو، امیدواریم شاخصی از مصرف گاز طبیعی منطقه‌ای تا جهانی ایجاد کنیم که بتوان از آن در مطالعات کیفیت هوای شهرها استفاده کرد». دنیای فیزیک.

محققان می گویند اکنون روند ایزوتوپ هلیوم اتمسفر را از نمونه های با وفاداری بالا که در این مطالعه استفاده کردند، بررسی خواهند کرد. بیرنر نتیجه می‌گیرد: «راه دیگری که مایلیم دنبال کنیم، اندازه‌گیری مداوم هلیوم، برای درک بهتر منابع انتشار محلی در شهرها و از این طریق، تأیید انتشار سوخت‌های فسیلی گزارش‌شده است».

کار حاضر به تفصیل در علوم طبیعت.

پست سطح هلیوم اتمسفر در حال افزایش است به نظر می رسد برای اولین بار در دنیای فیزیک.

• Coinsmart. بهترین صرافی بیت کوین و کریپتو اروپا.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی رایگان.
• CryptoHawk. رادار آلت کوین امتحان رایگان.
• منبع: https://physicsworld.com/a/atmospheric-helium-levels-are-on-the-rise/