Новое исследование показало, что в ядре Земли могут быть огромные запасы водорода, сравнимые с объемом до 45 океанов. Это открытие ставит под сомнение теорию о том, что вода на нашу планету попала с кометами на ранних этапах ее формирования.
Ядро Земли в основном состоит из железа, но его плотность ниже ожидаемой. Это указывает на наличие более легких элементов, главным из которых считается водород. Однако его точное содержание сложно определить из-за недоступности ядра и экстремальных условий внутри него. Водород, самый легкий элемент, трудно обнаружить с помощью многих аналитических методов.
Группа ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, возглавляемая Донгьяном Хуаном, использовала лазерный нагрев в алмазных наковальнях, чтобы воспроизвести условия в ядре Земли — давление до 111 ГПа и температуру около 5100 К. В ячейки наковальни помещались образцы железа и водосиликатного стекла, имитирующего ранние океаны магмы, которые затем расплавлялись. С помощью атомно-зондовой томографии ученые создали трехмерную карту распределения элементов с наноразмерным разрешением, что позволило определить содержание водорода, кислорода и кремния.
Анализ показал, что молярное соотношение кремния и водорода в образовавшихся структурах близко к 1:1. Учитывая известное содержание кремния в ядре, ученые смогли вычислить долю водорода. По их расчетам, ядро Земли содержит от 0,07% до 0,36% водорода, что эквивалентно объему от 9 до 45 земных океанов.
Эти данные важны для понимания происхождения воды на Земле. Водород, доставленный кометами после формирования ядра, остался бы в верхних слоях планеты. Однако его присутствие в ядре свидетельствует о том, что он попал на Землю на раннем этапе, в процессе аккреции, взаимодействуя с кислородом.
Ученые отмечают, что Земля могла сформироваться из материалов, похожих на энстатитовые хондриты, богатых водородом, что могло обеспечить более трех океанов воды и объяснить земные изотопные признаки водорода.
Однако исследование имеет ограничения. Остаточный водород в камере томографа может искажать результаты, а неопределенности в содержании кремния в ядре и предположения о количестве водорода в период аккреции требуют дополнительной проверки.
P.S: и вновь всем доброй а кому и продуктивной ночи!