Нові дослідження показують, що ядро Землі може містити стільки ж водню, скільки 45 океанів води, що вказує на те, що вода нашої планети утворилася під час її формування, а не в результаті наступних ударів. Це відкриття докорінно змінює наше розуміння ранньої історії Землі та походження середовища, що підтримує життя.
Як вчені розгадали таємниці Ядра
Десятиліттями вчені сперечалися, чи прийшла вода на Землю з астероїдів чи комет. Ядро, яке складається здебільшого із заліза, недостатньо щільне, щоб бути тільки залізом – це означає, що мають бути легші елементи. Виміряти ці елементи безпосередньо неможливо, тому дослідники покладаються на екстремальне моделювання: стискання матеріалів між алмазними ковадлами при температурах тисячі градусів за Цельсієм і величезному тиску для імітації умов в ядрі.
Водень, будучи легким, важко виміряти в цих експериментах; він легко розсіюється. Нове дослідження під керівництвом Dongyang Huang з Пекінського університету подолало цю проблему шляхом точного виділення водню всередині заліза та гідратованого силікатного скла. Бомбардуючи зразки пучком іонів для аналізу окремих атомів, команда визначила, що водень становить 0,07–0,36% ваги ядра.
Що це означає для походження Землі
Цей рівень водню вказує на те, що Земля утворилася в збагаченому газом диску, де водень був у великій кількості. Якщо це правда, то воду завезли не пізніше, а була з самого початку. «Це дійсно змінює наше розуміння того, звідки береться наша вода», — каже Хільке Шліхтінг, планетолог, який не брав участі в дослідженні.
Наявність водню також пояснює магнітне поле планети. Коли ядро охолоне і кристалізується, конвекційні потоки будуть рухати геодинамо, захищаючи Землю від шкідливого сонячного випромінювання. Це магнітне поле має вирішальне значення для підтримки середовища, придатного для життя.
Наслідки присутності водню в ядрі
Існування такої кількості водню в ядрі доводить, що вода була присутня з самого початку і не приносилася під час пізнього періоду важкого бомбардування. Це підтверджує ідею, що Земля завжди була багатою водою планетою. Робота групи також показує, що магнітне поле Землі, необхідне для життя, підтримується конвекційними потоками, викликаними цими ранніми елементами.
Нове дослідження підтверджує, що кругообіг води на Землі функціонує щонайменше 4,5 мільярда років, відколи ядро почало застигати. Це дослідження пояснює, як Земля перетворилася на придатний для життя світ, який ми знаємо сьогодні.
