리서치 하이라이트

맨틀 원시 저장소 내의 3He/4He 비율에 대한 파라독스 해결

Nature 449, 7165

지구는 두 종류의 헬륨 방사선 동위원소를 포함하고 있다. 하나는 지구가 형성될 당시 함유된 원시 3He와 우라늄과 토륨이 붕괴되면서 방출되는 4He가 있다. 하와이와 같은 열점에서 방출되는 용암은 비교적 높은 3He/4He 비율을 보유하고 있으며, 따라서 이러한 용암들은 가스 방출이 되지 않은 맨틀 저장고로부터 유래했을 것으로 보인다. 하지만 역설적으로 열점 용암의 전체 헬륨 농도는 생각만큼 높지 않았다. 이러한 결과는 지구 맨틀의 구조 및 움직임에 대한 기존 관점에 의문을 제기하였다. Helge Gonnermann과 Sujoy Mukhopadhyay는 이와 같이 역설적인 현상이 방출되는 마그마의 가스 방울로 희소 가스가 혼입되는 속도가 서로 다르기 때문인 것으로 제안하였다. 그에 따른 결과는 원시 맨틀 저장고가 비정상적인 높은 3He/4He 비율을 설명해줄 수 있었다.