Ядро Земли может содержать водород объемом в 45 океанов, меняя наше представление об истоках воды

США - Информационное агентство Эхбари

В ядре Земли может скрываться водород объемом в 45 океанов, предполагает новое исследование

Ученые представили убедительные доказательства того, что недра Земли могут содержать ошеломляющее количество водорода, потенциально эквивалентное 45-кратному объему всей воды в океанах планеты. Это значительное открытие, подробно описанное в недавнем исследовании, опубликованном в престижном журнале Nature Communications, коренным образом меняет наше представление о формировании Земли и происхождении ее животворящей воды.

Исследование, возглавляемое командой ученых, в том числе из Пекинского университета, использовало сложные лабораторные эксперименты и передовые компьютерные симуляции для изучения состава ядра Земли. Хотя ядро ​​состоит в основном из железа, его измеренная плотность предполагает, что оно не может состоять только из железа. Расхождение указывает на присутствие более легких элементов, причем водород является главным кандидатом.

Изучение водорода под огромным давлением и температурами, существующими в ядре Земли, представляет собой серьезные трудности. Будучи самым легким элементом во Вселенной, водород известен своей неуловимостью и склонностью к диффузии, что делает прямое измерение чрезвычайно сложным. Однако благодаря экспериментам при высоком давлении и высокой температуре с использованием ячеек с алмазной наковальней – устройств, имитирующих экстремальные земные условия – исследователям удалось оценить концентрацию этого важнейшего элемента в смоделированной среде ядра.

Помимо пролития света на внутреннюю структуру планеты, эти выводы ставят под сомнение давние теории об источнике воды на Земле. Преобладающая гипотеза заключалась в том, что большая часть воды на Земле прибыла относительно поздно в ее истории, доставленная в результате столкновений с кометами и ледяными астероидами. Напротив, потенциальное обилие водорода в ядре подкрепляет альтернативную теорию: Земля аккрецировала из протопланетного диска, богатого водородом, и вода была неотъемлемым компонентом формирования планеты с самого начала.

«Это действительно меняет то, как мы думаем об источнике нашей воды», — заметила доктор Хильке Шлихтинг, профессор наук о Земле, планетах и космосе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которая не участвовала в исследовании. «Если вода была включена в процесс формирования планеты, это означает, что процессы формирования планет во Вселенной могут быть гораздо более богатыми водой, чем предполагалось ранее».

Доктор Анат Шахар, планетолог из Института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, которая также прокомментировала исследование, не принимая в нем участия, подчеркнула экспериментальные трудности. «Водород — неуловимый элемент в этих экспериментах, потому что он очень легкий и легко диффундирует», — объяснила доктор Шахар. «Разработка метода для его эффективного определения и количественной оценки в таких экстремальных условиях является значительным научным достижением».

Ведущий автор, профессор Доньян Хуан из Школы наук о Земле и космосе Пекинского университета, и его коллеги разработали инновационные методы, которые позволили им лучше определить количество водорода, присутствующего в их экспериментальных моделях. Их подход, в сочетании с строгим анализом экспериментальных данных и данных моделирования, привел к новаторской оценке содержания водорода в ядре Земли. Эта работа представляет собой важный шаг вперед в понимании внутренних процессов планет и их истории формирования.

Эта новая перспектива открывает захватывающие направления для исследований в области планетарных наук, побуждая к переоценке моделей формирования планет земного типа не только на Земле, но и для экзопланет по всей галактике. Если Земля сохранила такие огромные количества водорода с момента своего первоначального формирования, разумно предположить, что другие каменистые планеты, формирующиеся в аналогичных богатых водородом средах, могут обладать сопоставимыми количествами, потенциально увеличивая вероятность наличия жидкой воды на них или внутри них.

Понимание происхождения воды на Земле — это не просто академический поиск; оно имеет глубокие последствия для поиска внеземной жизни. Если вода является распространенным компонентом формирования планет, перспективы обнаружения жизни за пределами нашей планеты становятся значительно более оптимистичными.

Информационное агентство Эхбари