Ученые оценили запасы водорода в ядре Земли как беспрецедентные
Недавние исследования указывают на то, что запасы водорода в ядре Земли могут быть эквивалентны девяти океанам, а некоторые оценки даже предполагают наличие до 45 океанов водорода. Это открытие, опубликованное в журнале *Nature Communications*, ставит под сомнение существующие представления о происхождении воды на нашей планете, активно обсуждаемое в научном сообществе.
Исследователи, возглавляемые доцентом Дунъяном Хуаном из Пекинского университета, установили, что водород может составлять от 0.07% до 0.36% от общего веса ядра Земли. Это открытие подразумевает, что большая часть водорода, который является основным компонентом воды, была захвачена планетой в процессе формирования, а не поступила позже через удары комет, как предполагалось ранее. “Ядро Земли, вероятно, хранило большую часть воды в первые миллионы лет истории планеты,” — отметил Хуан в своем заявлении.
Научно обоснованные представления о строении Земли подчеркивают, что она сформировалась более 4.6 миллиардов лет назад в результате столкновения камней, газа и пыли вокруг нашего Солнца. Эти столкновения сформировали ядро, мантию и кору планеты, где высокое давление и температура породили жидкое металлическое ядро, состоящее в основном из железа и никеля. Это ядро, в свою очередь, отвечает за создание защитного магнитного поля Земли.
Важность понимания распределения водорода в ядре не может быть недооценена. По словам профессора земных систем в Университете Райса Радждипа Дасгупты, изучение активации и роли водорода в процессе формирования планет является ключом к пониманию эволюции жизни на Земле. “Если эти данные подтверждаются, это будет означать, что водород был доставлен в ходе роста Земли. Газовые облака и вода от комет также могли быть источниками водорода, который необходим для жизни,” — добавил он.
Новая методология, использованная в исследовании, включает высокотехнологические методы, такие как атомная пробовая томография, которая позволяет исследовать взаимодействие атомов в условиях, аналогичных условиям ядра Земли. Это было достигнуто путём расплавления железа в устройстве с алмазным наковальнем и применением высокой температуры и давления. Однако исследователи отмечают, что данная методика подвержена неопределённости, и для окончательных выводов потребуется больше экспериментов.
Подсчеты, сделанные командой исследователей, показывают, что соотношение водорода к кремнию в образцах составляет примерно 1:1, что проливает свет на возможные механизмы теплоотдачи из ядра в мантию, и в конечном итоге на формирование магнитного поля, необходимого для создания условий, способных поддерживать жизнь на планете.
Тем не менее, эксперты, такие как профессор Кей Хиросэ из Токийского университета, указывают на то, что количество водорода в ядре может быть значительно выше, чем показывает новое исследование, что требует дальнейшего изучения. “Моя работа показывала, что водород может составлять от 0.2% до 0.6% от веса ядра, что больше, чем предположение новой статьи,” — сказал он в комментарии.
Это исследование открывает новые горизонты в понимании формирования и эволюции Земли и служит важным шагом к углубленному пониманию источников и распределения водорода внутри планеты, который является одним из ключевых элементов, необходимых для жизни. Таким образом, эти данные будут важны для будущих исследований и дискуссий о происхождении воды и жизни на Земле.