Есть мнение, что в составе Земли так много кислорода, – около 40%, – потому что это третий по распространённости элемент во вселенной. Данное мнение было высказано в одной из предыдущих публикаций и встретило возражения, – ведь гелия ещё больше.
Причины, по которым некоторых элементов с составе каменистых планет много, а некоторых мало, – и с общей распространённостью в космосе это соотношение пересекается лишь местами, – тоже уже рассматривались. Тем не менее, некоторые тезисы не вредно и повторить. Элемент не просто должен присутствовать в холодной газопылевой туманности. Если что, охарактеризовать её в любом случае можно как «водород с примесями». Но из туманности в состав планеты элементу ещё как-то предстоит попасть.
Химический состав Солнца соответствует составу материнской туманности точно. С поправкой на наработанный уже в недрах самой звезды гелий. Юпитера – уже не так точно. Он не сразу достиг массы, позволяющих удерживать водород и гелий. Так что, «тяжёлых» элементов в нём относительно больше… Каменистые же планеты внутри снегового пояса формируются только из минеральной пыли. К тому же, «горячим способом». На катастрофическом этапе большая часть вещества переживает многократные расплавление, испарение, застывание и, как следствие, дегазацию…
Но в любом случае в состав Земли практически не имели шанса войти элементы в туманности присутствовавшие только в виде газов. Это в полной мере касается инертных гелия (второе место по распространённости), неона (пятое место) и аргона. И, кстати, почти в полной – углерода (четвёртое место), основной формой бытия которого является метан…
Водород же – вошёл в состав Земли. В составе стойких соединений. Но не мифических «гидридов» – их в составе хондритов нет. А почти исключительно в форме воды, которой в связанной – растворённой в твёрдом веществе форме – в составе хондритов много. Почти весь наличествующий водород Земля получила, таким образом, на раннем – холодном – этапе роста.
Гелия же в хондритах нет.
...Любопытно, однако, что в состав лунного реголита гелий входит. Причём, в том числе гелий-3 – перспективной термоядерное горючее. Но это – уже солнечный гелий. Копившийся в лунной породе 4 миллиарда лет солнечный ветер. Если выстрелить по пылинке ядром гелия, – оно застрянет в кристаллической решётке. Однако, работать это может только в вакууме, – то есть, так гелий на Землю попасть не мог, – а если бы и попал, то при нагреве, – даже без расплавления, – породу он покидает.
И, собственно, вопрос: откуда же тогда на Земле гелий? Этот элемент редок, но, всё-таки, добывается промышленно, и не так чтобы очень дорог… Оттуда же, откуда и аргон, и ксенон. На Земле инертные газы имеют не космическое, а местное, радиогенное происхождение. Аргон, – земную атмосферу этот тяжёлый газ не покидает, так что его скопилось много, – результат распада калия. Гелий же – результат распада чего угодно. Альфа-частица (ядро гелия-4) стандартный продукт распада нестабильных ядер.
Таким образом гелий, который выходит из тектонических разломов прямо в атмосферу, а в ещё большей мере не выходит, скапливаясь в глубинных породах, – например в нефти, – рождается в ядре Земли. А затем, как элемент лёгкий и не способный к химическим связям, вытесняющийся в направлении меньшего давления. И пока давление велико, гелий без особых проблем просачивается сквозь железо ядра, а затем и силикатные породы нижней мантии. Чтобы затем раствориться в веществе верхней мантии – жидкой.
Лишь далее возникают некоторые проблемы. Потому что с убыванием давления снижается и проницаемость пород для инертных газов. Сквозь кору гелию уже приходится пробираться по микротрещинам, и он может быть заперт в полостях.
Таким же способом, как уже отмечалось, в атмосферу попадают и прочие инертные газы. Включая не только неон, но и весьма «габаритный» аргон. Аргону выбраться особенно трудно, но что с того, если время на решение задачи не ограничено? Аргон, в отличие от гелия и неона, заклинивается в кристаллической породе наглухо (на этом основан метод датировки по калий-аргону). Но если камень расплавить, выходит из него.
Обратить внимание стоит также на то, что аргона в атмосфере Земли много, тогда как гелия и неона – мало. Однако, данный эффект также не связан с распространённостью элементов в космосе, и даже с объёмами их производства в недрах. Просто, аргон – тяжёлый газ, и из атмосферы ему не выбраться. Даже прямое попадание протона солнечного ветра не придаст атому скорость выше второй космической. Гелий же, – пусть и не так быстро, как водород, – но атмосферу Земли покидает.