Ядро Землі може бути найбільшим резервуаром водню на планеті — такого висновку дійшли дослідники, про що повідомляє CNN з посиланням на статтю в журналі Nature Communications.
За оцінками науковців, частка водню в ядрі може становити від 0,07% до 0,36% його загальної маси. Якщо ці дані підтвердяться, відкриття здатне змінити уявлення про формування Землі, походження води та появу умов для життя на планеті.
Під час формування Землі під впливом надвисоких температур і тиску з розплавлених металів — переважно заліза та нікелю — утворилося рідке ядро. У перший мільйон років існування планети саме воно могло містити значну частину водню, який є ключовим компонентом води. За словами професора Радждіп Дасгупта з Rice University, водень міг розчинитися в металевій рідині лише за умови, що був присутній на ранніх етапах формування Землі.
Дослідження також підтримує гіпотезу, що значна частина води з’явилася на планеті ще під час її формування, а не була принесена пізніше кометами. Одним із аргументів на користь цього є відносно низька щільність земного ядра, яку можна пояснити наявністю легких елементів, зокрема водню.
Щоб оцінити можливий вміст водню, вчені провели лабораторний експеримент, змоделювавши екстремальні умови центру Землі. Вони розплавили залізо за допомогою лазерів у пристрої високого тиску, а потім застосували атомно-зондову томографію — метод, що дозволяє визначати склад матеріалу на рівні окремих атомів.
Попередні дослідження базувалися переважно на рентгенівській дифракції кристалів заліза, однак цей підхід не забезпечував достатньої точності. Новий метод дозволив простежити, як водень взаємодіє з кремнієм і киснем у наноструктурах під час охолодження металу. Поєднавши експериментальні дані з попередніми оцінками вмісту кремнію в ядрі, команда змогла розрахувати приблизну кількість водню.
Водночас автори визнають, що реальний обсяг може бути навіть більшим, адже частина водню могла вивільнитися під час декомпресії зразків, і цей фактор важко точно врахувати.
Якщо гіпотеза отримає подальше підтвердження, це означатиме, що водень накопичувався в ядрі протягом усього періоду формування планети. Його джерелами могли бути як первинні гази з протопланетної туманності, так і вода, принесена кометами та астероїдами на ранніх етапах історії Землі.
