В ядре Земли скрыты огромные «океаны»: в них «плещется» жизненно важный для планеты элемент

Фото: Shutterstock

Мировой океан покрывает около 70% поверхности планеты и в основном состоит из водорода. Однако новые данные указывают на то, что в ядре Земли, вероятно, содержится в девять раз больше водорода — согласно недавним оценкам, это делает его крупнейшим водородным резервуаром планеты, пишет CNN.

По словам ведущего автора исследования, доцента Школы наук о Земле и космосе Пекинского университета Дунъяна Хуана, 9 мировых "океанов" — это лишь нижняя граница их с коллегами расчетов. Ученые полагают, что ядре планеты на самом деле может содержаться количество водорода, эквивалентное 45 океанам. Простыми словами, согласно расчетам ученых, водород может составлять от 0,36% до 0,7% от общей массы Земли.

Это указывает на то, что Земля получила большую часть своей воды — основного источника водорода на планете — в процессе формирования, а не позже в результате столкновений с кометами, которые доставили воду на поверхность Земли, как предполагали некоторые ученые.

По словам Хуана, в земном ядре хранилась большая часть воды за первый миллион лет ее истории. Следующими по количеству воды считаются мантия и кора. Любопытно, что на поверхности, где обитает жизнь, воды меньше всего.

Известно, что более 4,6 миллиарда лет назад камни, газ и пыль вокруг нашего Солнца столкнулись, образовав молодую планету. Со временем в результате столкновений сформировалось ядро, мантия и земная кора. В глубинных недрах Земли под огромным давлением начало бурлить плотное, горячее и жидкое металлическое ядро, состоящее в основном из железа и никеля — оно питает защитное магнитное поле Земли.

По словам профессора наук о системах Земли на кафедре наук о Земле, окружающей среде и планетах в Университете Райса в Техасе Раджала Дасгупта, который не принимал участия в новом исследовании, водород может попасть в металлическую жидкость, образующую ядро, только если он был доступен во время основных фаз роста Земли и участвовал в формировании ядра.

Эксперты также отмечают, что изучение происхождения и распределения водорода имеет ключевое значение для понимания формирования планет, а также эволюции жизни на Земле. Ученые давно задавались вопросом, сколько водорода может быть скрыто в расплавленном металлическом ядре Земли и теперь, похоже, у ученых есть ответ.

Отметим, что в новом исследовании ученые использовали принципиально новый метод. Исследователи затачивали образцы, придавая им игольчатую форму диаметром около 20 нанометров, а затем помещали их под высоковольтное напряжение с точным контролем. Затем атомы в образцах ионизируются и подсчитываются по одному.

Команда также провела ряд экспериментов, воспроизводящих температуру и давление в ядре, использовав железо в качестве заменителя жидкого металла в ядре. Они расплавили железо лазерами в устройстве высокого давления, а затем непосредственно наблюдали водород и другие элементы ядра с помощью атомно-зондовой томографии, которая позволяет получать трехмерные изображения и измерять химический состав на атомном уровне.

Этот подход основан на предположениях о том, как атомы расположены в ядре Земли и как там распределяются кремний, кислород и водород. Результаты показали, как водород взаимодействует с кремнием и кислородом в наноструктурах по мере охлаждения металла, при этом соотношение водорода к кремнию составляет примерно 1 к 1. Объединив все данные ученые смогли приблизительно определить количество водорода в земном ядре.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Карпова Рада
Журналист GolosInfo