У ядрі Землі приховані величезні "океани": у них "хлюпається" життєво важливий для планети елемент

Світовий океан покриває близько 70% поверхні планети і в основному складається з водню. Однак нові дані вказують на те, що в ядрі Землі, ймовірно, міститься в дев'ять разів більше водню — згідно з недавніми оцінками, це робить його найбільшим водневим резервуаром планети, пише CNN.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами провідного автора дослідження, доцента Школи наук про Землю і космос Пекінського університету Дун'яна Хуана, 9 світових "океанів" — це лише нижня межа їхніх із колегами розрахунків. Вчені вважають, що в ядрі планети насправді може міститися кількість водню, еквівалентна 45 океанам. Простими словами, згідно з розрахунками вчених, водень може становити від 0,36% до 0,7% від загальної маси Землі.

Це вказує на те, що Земля отримала більшу частину своєї води — основного джерела водню на планеті — у процесі формування, а не пізніше внаслідок зіткнень із кометами, які доставили воду на поверхню Землі, як припускали деякі вчені.

За словами Хуана, у земному ядрі зберігалася більша частина води за перший мільйон років її історії. Наступними за кількістю води вважаються мантія і кора. Цікаво, що на поверхні, де мешкає життя, води найменше.

Відомо, що понад 4,6 мільярда років тому каміння, газ і пил навколо нашого Сонця зіткнулися, утворивши молоду планету. Згодом унаслідок зіткнень сформувалося ядро, мантія і земна кора. У глибинних надрах Землі під величезним тиском почало вирувати щільне, гаряче і рідке металеве ядро, яке складається переважно із заліза і нікелю — воно живить захисне магнітне поле Землі.

За словами професора наук про системи Землі на кафедрі наук про Землю, навколишнє середовище і планети в Університеті Райса в Техасі Раджала Дасгупта, який не брав участі в новому дослідженні, водень може потрапити в металеву рідину, що утворює ядро, тільки якщо він був доступним під час основних фаз зростання Землі і брав участь у формуванні ядра.

Експерти також зазначають, що вивчення походження і розподілу водню має ключове значення для розуміння формування планет, а також еволюції життя на Землі. Вчені давно задавалися питанням, скільки водню може бути приховано в розплавленому металевому ядрі Землі, і тепер, схоже, у вчених є відповідь.

Зазначимо, що в новому дослідженні вчені використовували принципово новий метод. Дослідники заточували зразки, надаючи їм голчастої форми діаметром близько 20 нанометрів, а потім поміщали їх під високовольтну напругу з точним контролем. Потім атоми в зразках іонізуються і підраховуються по одному.

Команда також провела низку експериментів, що відтворюють температуру і тиск у ядрі, використавши залізо як замінник рідкого металу в ядрі. Вони розплавили залізо лазерами в пристрої високого тиску, а потім безпосередньо спостерігали водень та інші елементи ядра за допомогою атомно-зондової томографії, яка дає змогу отримувати тривимірні зображення і вимірювати хімічний склад на атомному рівні.

Цей підхід заснований на припущеннях про те, як атоми розташовані в ядрі Землі і як там розподіляються кремній, кисень і водень. Результати показали, як водень взаємодіє з кремнієм і киснем у наноструктурах у міру охолодження металу, при цьому співвідношення водню до кремнію становить приблизно 1 до 1. Об'єднавши всі дані вчені змогли приблизно визначити кількість водню в земному ядрі.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що фізики вперше отримали дуже важку версію водню особливим способом.

Раніше Фокус писав про те, що 70-річна технологія нарешті наблизила вчених до отримання безмежної енергії.