Астрофізики знайшли найбільший резервуар природної енергії в ядрі Землі

Нове дослідження астрофізиків показало, що найбільший резервуар водню на Землі може міститися не в океанах, а в її ядрі. За оцінками команди вчених, там може бути у 9–45 разів більше водню, ніж у всіх океанах планети. Робота, опублікована в журналі Nature Com­mu­ni­ca­tions, пропонує нове пояснення того, коли і як водень потрапив на Землю.

Автори дійшли висновку, що значна частина водню опинилася в ядрі ще під час формування планети близько 4,5 млрд років тому. Це суперечить гіпотезі про доставку водню кометами вже після завершення формування ядра.

Виміряти водень у надрах Землі надзвичайно складно через його фізичні властивості та екстремальні умови тиску й температури. Раніше для оцінок використовували рентгенівську дифракцію, однак цей метод не враховував особливості взаємодії заліза з киснем і кремнієм.

У новій роботі застосували метод атомно-зондової томографії, який дозволяє створювати тривимірну карту елементів на нанорівні. Для експерименту дослідники змоделювали умови ранньої Землі: зразок заліза вкрили гідратованим силікатним склом, помістили в алмазну ковадлу і нагріли лазерами до понад 4800 °C. Виявилося, що водень, кисень і кремній розчиняються в кристалічній структурі заліза й змінюють її раніше невідомим способом.

За результатами експерименту водень становить 0,07–0,36% маси земного ядра. Це означає, що саме ядро є найбільшим резервуаром водню на планеті. Керівник дослідження Донг’ян Хуан наголосив: уперше вдалося встановити механізм потрапляння водню в ядро, що підтверджує його доставку ще до завершення формування Землі.