Нові дослідження показують, що ядро Землі містить вражаючу кількість водню, потенційно в 45 разів більше, ніж загальна кількість, знайдена в усіх океанах планети. Незважаючи на те, що це відкриття недоступне, воно дає важливі підказки про формування Землі, її магнітне поле та походження води.
Приховане сховище
Десятиліттями вчені припускали наявність водню, захопленого ядром Землі, але визначити його кількість так і не вдалося. Дослідження під керівництвом Dongyang Huang з Пекінського університету використовувало експерименти з високим тиском для моделювання умов в ядрі. Стискаючи зразки заліза гідратним силікатним склом під екстремальним тиском (до 111 гігапаскалів) і температурою (близько 5100 кельвінів), дослідники спостерігали, як водень легко зв’язується із залізом, кремнієм і киснем.
Така поведінка свідчить про те, що водень міг бути заблокований всередині ядра під час раннього формування Землі. Сейсмічні дані вже вказують на те, що ядро не є чистим залізом, а містить близько 2–10% кремнію. На основі цих даних команда підрахувала, що 0,07–0,36% маси ядра становить водень, що еквівалентно 1,35–6,75 секстильйонів кілограмів.
Чому це важливо
Цей величезний запас водню ставить під сумнів попередні припущення про походження води на Землі. Переважна теорія припускає, що більша частина води на Землю прибула з кометами на пізніх стадіях розвитку планети. Однак якщо ядро містить стільки водню, це означає, що значна частина води на Землі могла бути присутньою на ранніх стадіях аккреції планети, а не принесена пізніше.
«Така кількість вимагала б, щоб Земля отримувала більшу частину води під час основних етапів акреції планет, а не через комети в період пізнього додавання».
Наслідки виходять за межі Землі. Якщо цей процес широко поширений, інші скелясті планети, які раніше вважалися сухими, можуть мати приховані запаси води глибоко під своєю поверхнею. Розуміння цих глибоких резервуарів може кардинально змінити те, як ми оцінюємо придатність планет для життя.
Експериментальні обмеження та майбутні дослідження
Хоча експерименти не повністю відтворюють умови в ядрі (фактичний тиск в ядрі становить близько 136 гігапаскалів), вони забезпечують найближче наближення з можливих на даний момент. Дослідження підкреслює обмеження безпосереднього вивчення ядра, покладаючись замість цього на моделювання та розрахунки.
Незважаючи на ці обмеження, дослідження надає переконливі докази того, що запаси водню на Землі набагато більші, ніж вважалося раніше. Потрібні подальші дослідження, щоб уточнити ці розрахунки та вивчити, як водень рухається всередині планети в геологічних масштабах часу.
Підсумовуючи, ядро Землі може бути найбільшим резервуаром водню на планеті, який містить кількість, яка затьмарює всю його поверхневу воду. Це відкриття не тільки змінює наше розуміння історії Землі, але також свідчить про те, що прихована вода може бути більш поширеною на скелястих планетах, ніж вважалося раніше.
