Найбільший резервуар водню на нашій планеті може міститися не в океанах чи атмосфері, а глибоко під поверхнею – у ядрі Землі. Такого висновку дійшли дослідники, про що повідомляє CNN із посиланням на статтю, опубліковану в журналі Nature Communications.
За оцінками науковців, частка водню в ядрі може становити від 0,07% до 0,36% його загальної маси. Це відкриття може суттєво вплинути на розуміння процесів формування планет і появи умов для життя.
Під час формування Землі під впливом надвисоких температур і тиску з заліза та нікелю утворилося рідке металеве ядро. У перший мільйон років існування планети саме воно могло містити основну частину води – головного джерела водню.
“Водень міг розчинитися в металевій рідині, з якої формувалося ядро, лише якщо він був присутній на ранніх етапах формування Землі”, – пояснив Радждіп Дасгупта з Rice University.
Дослідження також свідчить, що значна частина води з’явилася на Землі ще під час її формування, а не була принесена пізніше кометами. На користь цієї гіпотези вказує зокрема відносно низька щільність ядра.
Щоб оцінити можливий обсяг водню, вчені провели лабораторний експеримент: розплавили залізо за допомогою лазерів у пристрої високого тиску, що імітує умови в центрі планети. Далі вони застосували атомно-зондову томографію – метод, який дозволяє вимірювати склад речовини на рівні окремих атомів.
Раніше дослідники покладалися на рентгенівську дифракцію кристалів заліза, однак цей метод не давав точних результатів. Новий підхід показав, як водень взаємодіє з кремнієм і киснем у наноструктурах під час охолодження металу. Поєднавши ці дані з попередніми оцінками вмісту кремнію в ядрі, команда змогла приблизно розрахувати кількість водню.
Втім, автори визнають: реальний обсяг може бути ще більшим, адже частина водню могла вивільнитися зі зразків під час декомпресії, і цей фактор складно врахувати.
Якщо гіпотеза підтвердиться, це означатиме, що водень закладався в ядро протягом усього періоду формування Землі. Його джерелом могли бути як первинні гази з протопланетної туманності, так і вода, принесена кометами та астероїдами.
