Από πού στο Σύμπαν προέρχεται το… ήλιο;

Το ήλιο μπορεί να σας είναι κυρίως γνωστό από τα μπαλόνια που πετάνε ψηλά όταν γεμίζουν με αυτό… ή από τη φωνή μας που γίνεται ψηλή όταν το εισπνέουμε. Το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο Σύμπαν είναι ταυτόχρονα σχετικά σπάνιο στη Γη, και η προέλευση των κοιτασμάτων ηλίου που χρησιμοποιούμε για τους καθημερινούς μας σκοπούς μπορεί να σας εκπλήξει.

Το περισσότερο ήλιο στο Σύμπαν θεωρείται πως προήλθε λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Για την ακρίβεια, από 10 δευτερόλεπτα έως 20 λεπτά μετά από αυτήν. Οι συνθήκες θερμοκρασίας ήταν τέτοιες ώστε τα αρχέγονα πρωτόνια και νετρόνια να μπορούν να συνενώνονται σε πυρήνες δευτερίου (ισότοπο του υδρογόνου με μαζικό αριθμό 2, δηλαδή με ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο στο πυρήνα του) χωρίς αυτό να διασπάται αμέσως – και έτσι να γίνεται σύντηξη σε ήλιο με έναν περιορισμένο ρυθμό.

Το ήλιο είναι ένα πολύ σταθερό στοιχείο, λόγω της υψηλής ενέργειας δέσμευσής του σε σχέση με κοντινά του στοιχεία, και θα μπορούσε να παραμείνει στο διάστημα για πάντα. Αλλά το Σύμπαν είχε άλλα σχέδια. Η δύναμη της βαρύτητας προκάλεσε την κατάρρευση συμπυκνωμάτων υδρογόνου και ηλίου, μέχρι που η αύξηση της θερμοκρασίας τους επαρκούσε για την πυρηνική ανάφλεξη του υδρογόνου. Έτσι γεννήθηκαν οι αστέρες. Το υδρογόνο στο εσωτερικό τους υπόκειται σε συνεχή πυρηνική σύντηξη, μετατρεπόμενο σε ήλιο. Αλλά και το ίδιο το ήλιο, προς τα τέλη της ζωής των αστέρων, υπόκειται σε επιπλέον σύντηξη και μετατρέπεται σε βαρύτερους πυρήνες. Έτσι, μέρος του ηλίου του Σύμπαντος προέρχεται από αστέρες, αλλά και μέρος του χάνεται σε αυτούς. Αλλά αυτό δεν είναι το ήλιο που βάζουμε στα μπαλόνια μας.

Το ήλιο, όπως και το υδρογόνο, είναι ένα ελαφρύ στοιχείο, που δεν μπορεί να μείνει για πολύ στην ατμόσφαιρα της Γης. Σιγά σιγά χάνεται στο διάστημα και, ενώ το υδρογόνο δεσμεύεται εύκολα σε μόρια με άλλα στοιχεία (όπως π.χ. στο νερό), το ήλιο είναι αδρανές. Έτσι όλο το αρχέγονο ήλιο της Γης πρέπει να έχει χαθεί. Στα έγκατα του πλανήτη, όμως, υπάρχουν ραδιενεργά στοιχεία που συνεχώς εκπέμπουν σωμάτια α – και αυτά δεν είναι παρά πυρήνες ηλίου! Έτσι δημιουργούνται υπόγεια κοιτάσματα ηλίου τα οποία εξορύσσουμε για τις βιομηχανικές μας χρήσεις. Για αυτό και το ήλιο πρωτοανακαλύφθηκε όχι στη Γη αλλά στον Ήλιο, από τον οποίο και πήρε το όνομά του – φυσικά δεν πήγαμε εκεί για να το ανακαλύψουμε, αλλά παρατηρήσαμε τις φασματικές του γραμμές με τηλεσκόπια.

Το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο του Σύμπαντος, λοιπόν, για εμάς στη Γη έχει καθαρά χθόνια προέλευση.