О составе ядра Земли существуют лишь косвенные данные, полученные различными путями. Предположительно, его плотность примерно на 5—10% меньше, чем плотность сплавов железо-никель — значит, ядро Земли содержит больше легких элементов. То есть там должно быть что-то ещё, какой-то более лёгкий элемент, который как бы разбавляет плотную металлическую структуру.
Изображение: нейросеть freepikГруппа ученых во главе с Дунъяном Хуаном из Пекинского университета утверждает, что соответствующим элементом является водород. Это открытие не только объясняет более легкое ядро, но и отвечает на вопрос, откуда взялась вода на Земле.
Исследователи провели серию экспериментов, имитируя условия в ядре Земли во время её формирования миллиарды лет назад. Они использовали лазеры для нагрева железа до состояния полного расплавления (температура достигала 4800 °C). Команда искала следы водорода в наноструктурах, состоящих в основном из кремния и кислорода.
Анализ показал, что содержание водорода в ядре Земли колеблется от 0,07 до 0,36 процента. В планетарном масштабе это означает, что в ядре Земли содержится в 9–45 раз больше водорода, чем во всех океанах на поверхности Земли вместе взятых. Именно эти гигантские залежи водорода ответственны за значительную часть дефицита плотности. Ядро легче, потому что оно наполнено самым легким элементом во Вселенной.
Самый интересный аспект этого исследования — его значение для происхождения воды. До сих пор ученые часто придерживались теории о том, что Земля изначально была пустынной, а вода была доставлена из космоса — кометами и астероидами, которые бомбардировали молодую планету более четырех миллиардов лет назад. Однако новые исследования предполагают совершенно иной сценарий.
Оценки, представленные группой исследователей из Пекинского университета, подтверждают теорию о том, что вода (в частности, ее компоненты, включая водород) происходит из строительных блоков самой Земли. Как отмечают исследователи, хотя океаны покрывают 71% поверхности Земли, большая часть водорода могла храниться в ядре еще 4,5 миллиарда лет назад.
