У глибині Землі може бути прихована величезна кількість водню, пов’язаного із залізним ядром планети. За оцінками дослідників, цього запасу потенційно вистачило б на утворення кількості води, еквівалентної від 9 до 45 земних океанів.

Безпосередньо взяти проби з ядра Землі неможливо, тому вченим доводиться відтворювати його умови в лабораторіях. Ще у 1960-х роках дослідження сейсмічних хвиль показали, що ядро менш щільне, ніж мало б бути, якби складалося лише із заліза та нікелю.

Це означає, що всередині мають бути легші елементи. Одним із кандидатів давно вважають водень, але точно оцінити його кількість було складно через надзвичайно малі розміри атомів.

Команда під керівництвом професора Доньяна Хуана провела експеримент, максимально наближений до умов на межі ядра та мантії. Зразки заліза і насиченого воднем силікатного скла стискали між алмазними ковадлами та нагрівали лазерами приблизно до 4800 °C.

Тиск під час експерименту сягав 111 гігапаскалів. Після охолодження зразки дослідили за допомогою атомної томографії, яка дозволяє будувати тривимірні карти розташування окремих атомів.

Аналіз показав співвідношення кремнію та водню приблизно 1:1. Виходячи з оцінюваного вмісту кремнію в земному ядрі, вчені розрахували, що масова частка водню там може становити від 0,07% до 0,36%.

Якщо перенести ці значення на загальну масу ядра, виходить колосальний запас. За підрахунками дослідників, кількість водню могла б відповідати воді обсягом від 9 до 45 сучасних океанів Землі.

Йдеться не про величезні резервуари рідкої води всередині планети. Водень, імовірно, хімічно пов’язаний із матеріалом ядра і лише теоретично міг би утворити таку кількість води за наявності відповідної кількості кисню.

Результати можуть вплинути й на уявлення про походження земної води. Якщо значна частина водню потрапила до ядра ще під час формування планети, це означатиме, що цей елемент був присутній на Землі з дуже раннього етапу її історії.

Такий сценарій може зменшити роль гіпотези, за якою основну масу води на Землю пізніше доставили крижані комети. Адже водень, що потрапив на планету вже після формування ядра, значною мірою мав би залишитися у верхніх шарах.

Втім, автори наголошують, що поки йдеться про розрахункову оцінку. Результати експериментів із крихітними лабораторними зразками доводиться переносити на ядро Землі діаметром у тисячі кілометрів, тому для остаточних висновків потрібні нові дослідження.

🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover