Ядро Землі може бути найбільшим резервуаром водню на планеті – вчені
Дослідники встановили, що найбільшим резервуаром водню на планеті може бути ядро Землі. Кількість речовини може становити приблизно від 0,07% до 0,36% від його загальної ваги.
Нове розуміння розподілу водню може стати основою подальших досліджень про формування планет та еволюції життя, пише CNN з посиланням на дослідження, опубліковане у журналі Nature Communications.
Через високий тиск під час формування Землі зі заліза та нікелю утворилося текуче металеве ядро. У ньому впродовж першого мільйона років існування Землі містилося найбільше води, що є основним джерелом водню.
"Водень міг потрапити до металевої рідини, з якої формувалося ядро, лише за умови, що він був доступний під час основних етапів виникнення Землі та брав участь у формуванні ядра", – пояснив Радждіп Дасгупта, професор кафедри наук про Землю, навколишнє середовище та планети в Університеті Райса в Техасі.
Зокрема вчені з'ясували, що Земля отримала більшу частину свого водного покриву під час формування планети, а не внаслідок зіткнень комет. А на велику кількість водню в ядрі вказувала його низька щільність.
Аби оцінити резервуар водню в ядрі, дослідники провели експеримент, у ході якого використали залізо, розплавлене лазерами у пристрої високого тиску. Надалі за допомогою атомно-зондової томографії виміряли водень на атомному рівні.
Науковці додають, що водень важко виміряти, скільки це найлегший і найменший елемент. Відповідно його кількісне визначення виходить за межі рутинних аналітичних методів.
Раніше у таких експериментах використовували метод рентгенівської дифракції, коли аналізували структуру кристалів заліза. Однак така інтерпретація не надавала точних результатів.
Натомість нове спостереження на атомному рівні показало взаємодію водню з кремнієм і киснем у наноструктурах під час охолодження металу. Поєднавши отримані висновки з попередніми оцінками вмісту кремнію в ядрі, дослідники змогли приблизно визначити в ньому кількість водню.
Втім, реальний його обсяг може бути значно більшим, ніж нова оцінка. Адже невідомо, скільки водню вивільнилося зі зразків заліза під час декомпресії і як це врахувати у розрахунках.
Якщо гіпотеза авторів правдива, це означає, що водень закладався у ядро Землі протягом усього періоду її формування. А його джерелом могли бути також газ із туманностей та вода з комет і астероїдів.
Нагадаємо, вчені довели, що внутрішнє ядро Землі не лише змінює форму, а й може впливати на магнітне поле планети та навіть на тривалість доби.
