Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der Erdkern eine erstaunliche Menge Wasserstoff enthält, die möglicherweise die Gesamtmenge in allen Ozeanen des Planeten um den Faktor 45 übersteigt. Diese Entdeckung ist zwar unzugänglich, liefert aber wichtige Hinweise auf die Entstehung der Erde, das Magnetfeld und die Herkunft ihres Wassers.
Das verborgene Reservoir
Seit Jahrzehnten spekulieren Wissenschaftler darüber, dass Wasserstoff im Erdkern eingeschlossen ist, die genaue Menge lässt sich jedoch noch nicht bestimmen. Eine von Dongyang Huang an der Peking-Universität geleitete Studie nutzte Hochdruckexperimente, um Kernbedingungen zu simulieren. Indem sie Eisenproben mit hydratisiertem Silikatglas auf extreme Drücke (bis zu 111 Gigapascal) und Temperaturen (ca. 5.100 Kelvin) pressten, beobachteten die Forscher, dass sich Wasserstoff leicht mit Eisen, Silizium und Sauerstoff verbindet.
Dieses Verhalten deutet darauf hin, dass während der frühen Entstehung der Erde Wasserstoff im Erdkern eingeschlossen gewesen sein könnte. Seismische Daten deuten bereits darauf hin, dass der Kern nicht aus reinem Eisen besteht, sondern schätzungsweise 2–10 % Silizium enthält. Basierend auf diesen Erkenntnissen berechnete das Team, dass 0,07–0,36 % der Masse des Kerns aus Wasserstoff bestehen, was 1,35–6,75 Sextillionen Kilogramm entspricht.
Warum das wichtig ist
Diese gewaltige Wasserstoffreserve stellt frühere Annahmen über die Herkunft des Wassers auf der Erde in Frage. Die vorherrschende Theorie geht davon aus, dass ein Großteil des Wassers der Erde in den späten Entwicklungsstadien des Planeten über Kometen gelangte. Wenn der Kern jedoch so viel Wasserstoff enthält, bedeutet dies, dass ein erheblicher Teil des Wassers der Erde möglicherweise schon bei der frühesten Akkretion des Planeten vorhanden war und nicht später abgegeben wurde.
„Eine solche Menge würde erfordern, dass die Erde den Großteil ihres Wassers aus den Hauptstadien der terrestrischen Akkretion bezieht und nicht durch Kometen während der späten Addition.“
Die Auswirkungen reichen über die Erde hinaus. Wenn dieser Prozess häufig vorkommt, könnten andere Gesteinsplaneten, die bisher als trocken galten, tief unter ihrer Oberfläche verborgene Wasserreserven beherbergen. Das Verständnis dieser tiefen Reservoire könnte die Art und Weise, wie wir die Bewohnbarkeit des Planeten beurteilen, grundlegend verändern.
Experimentelle Grenzen und zukünftige Forschung
Obwohl die Experimente die Kernbedingungen nicht perfekt nachbilden (der tatsächliche Kerndruck liegt bei etwa 136 Gigapascal), liefern sie die derzeit bestmögliche Annäherung. Die Forschung verdeutlicht die Grenzen der direkten Untersuchung des Kerns und der Verwendung von Simulationen und Berechnungen.
Trotz dieser Einschränkungen liefert die Studie überzeugende Beweise dafür, dass der Wasserstoffbestand der Erde weitaus größer ist als bisher angenommen. Weitere Forschung ist erforderlich, um diese Berechnungen zu verfeinern und zu untersuchen, wie sich Wasserstoff über geologische Zeiträume auf dem Planeten bewegt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Erdkern möglicherweise das größte Wasserstoffreservoir auf dem Planeten ist und eine Menge enthält, die das gesamte Oberflächenwasser in den Schatten stellt. Dieser Befund verändert nicht nur unser Verständnis der Erdgeschichte, sondern legt auch nahe, dass verstecktes Wasser auf Gesteinsplaneten häufiger vorkommt als bisher angenommen.
