Вчені знайшли докази існування 45 океанів води, прихованих у ядрі Землі

Науковці пропонують альтернативне пояснення походження води на Землі: її значні запаси можуть бути приховані в самому ядрі планети у вигляді хімічно зв’язаного водню. Команда під керівництвом Мотохіко Муракамі з ETH Цюрих опублікувала результати в журналі Nature Com­mu­ni­ca­tions, оцінюючи, що в ядрі може зберігатися еквівалент до 45 океанів води.

Вчені використали лабораторні методи, які відтворюють екстремальні тиск і температуру, характерні для глибин Землі. За допомогою лазерно-нагрітої алмазної ковадли вони змоделювали умови формування ядра мільярди років тому. У цих експериментах водень, кисень і кремній із водоносних кристалів переходили в розплавлене залізо, а після охолодження дослідники змогли простежити, як атоми розташовуються всередині металу.

Області, багаті на SiOH (а) та Fe (б), проаналізовані за допомогою мас-спектрометрії. Джерело: Nature Com­mu­ni­ca­tions

Результати показали, що водень у ядрі не існує як газ чи молекули води. Він хімічно зв’язується з металом, утворюючи залізні гідриди, які поєднані зі структурами, багатими на кремній та кисень. Це означає, що значна частина води могла бути присутня на Землі ще з моменту її формування, а не лише принесена кометами чи астероїдами.

Томографічне дослідження атомним зондом іншого відновленого металу, відбір проб з поверхні наноструктури, багатої на Si-O‑H. Джерело: Nature Com­mu­ni­ca­tions

За оцінками авторів, водень може становити до 0,36% маси ядра. Якщо перевести цей показник у воду, це відповідає обсягу, еквівалентному приблизно 45 сучасним океанам. «Вода, яку ми бачимо на поверхні, може бути лише верхівкою гігантського айсберга всередині планети», — зазначив Муракамі.

Це відкриття має ширші наслідки для науки про планети. Воно допомагає зрозуміти, як водень поводиться в надрах під екстремальними умовами, і може вплинути на моделі формування інших кам’янистих планет та їхню здатність підтримувати життя. Дослідження також дає нові підказки про те, як внутрішні процеси Землі формували її атмосферу та магнітне поле в ранні етапи розвитку.