Nádhernou krajinu Yellowstone si poslední dobou spojujeme spíše s nezřetelnou, ale o to děsivější hrozbou zkázonosné erupce supervulkánu, který tu sbírá síly. V souvislosti s intenzivní geologickou aktivitou se tu ale dějí i jiné pozoruhodné věci. Vědci tady navíc bádají nad dřímajícím monstrem a tak si jistě nemohou stěžovat na nedostatek adrenalinu.
Geolog Jacob Lowenstern z U.S. Geological Survey (USGS) a jeho kolegové při průzkumu plynů unikajících na různých místech národního parku Yellowstone zjistili, že tu proniká do atmosféry mnohem větší množství izotopu helia-4, než kolik původně očekávali. Dělá to prý asi 60 tun ročně. Helium-4 se dvěma protony a dvěma neutrony je daleko nejběžnější izotop helia. Momentálně tvoří asi čtvrtinu běžné hmoty ve vesmíru, kde v dnešní době vzniká hlavně jadernou syntézou vodíku v nitru hvězd. Na Zemi je to ale úplně jinak. Helium-4 je tu velice vzácné. Když už tady nějaké je, tak vzniká při alfa rozpadu těžkých prvků, jako je uran či thorium, a pak mizí do okolního vesmíru. Alfa částice jsou totiž vlastně atomy helia. Helium-3, čili tralfium je ještě mnohem vzácnější, vzniká například při bombardování lithia přírodními neutrony anebo beta mínus rozpadem tritia.
V plynech unikajících ze země zachycujeme helium-3 i helium-4.Podle toho, co víme, vzniká tohle helium-3 v hlubinách planety, zatímco helium-4 pochází spíše ze zemské kůry. Hydrotermální systém Yellowstone byl až doposud slavný tím, že v něm uniká helium s poměrně vysokým podílem helia-3. Lowerstern a spol. teď ale zjistili, že z prasklin v Yellowstone uniká veliké množství helia-4. Což napovídá, že jde o plyn ze zemské kůry. Kde se ho ale tolik vzalo?
Podle Lowensterna a spol. tkví odpověď zřejmě v geologické historii Yellowstone. Tahle oblast byla totiž relativně klidná, snad miliardy let. Pak se asi tak před 16 miliony let v prostoru dnešní Snake River Plain, Idaho, objevila horká skvrna (Yellowstone hotspot), která v této části severoamerického kontinentu rozpoutala vulkanickou aktivitu, sice jen občasnou, zato ale dost brutální. Z nejasných důvodů. Asi před 2 miliony let tahle horká skvrna přicestovala do dnešního Yellowstone.
Badatelé se domnívají, že divoké zřídlo vulkanické aktivity v Yellowstone osvobodilo helium, které se tu nashromáždilo za dlouhé miliony a možná miliardy let geologické nudy. Vzhůru se ženoucí žhavé magma před sebou nejspíš pohání i starodávné helium, které pak prosyčí škvírami, prasklinami a gejzíry do atmosféry a pak dál, do ticha kosmického prostoru.
Jestli se Lowerstern s kolegy nepletou, tak teď máme unikátní příležitost prozkoumat svědectví dávných procesů, které v minulosti utvářely zemskou kůru i povrch planety. S trochou štěstí se z výtrysků starobylého helia dozvíme leccos zajímavého. A jestli se geologové pletou? Tak to rychle utíkejte, co nejdál od Yellowstone.
Volcanic Hazards & Current Geological Activity at the Yellowstone Caldera. Kredit: Southwestern Oregon Community College.
https://www.youtube.com/watch?v=9cf8IVPb74I
Yellowstone Super Volcano Explained (2009). Kredit: U.S. Geological Survey.
https://www.youtube.com/watch?v=QnWYCkZlTAI
| What happens Yellowstone super volcano blows. Kredit: BreakingNews. |
Literatura
PhysOrg 20. 2. 2014, Nature 506: 355-358, Wikipedia (Helium-4, Helium-3, Yellowstone hotspot).