Хотя ядро Земли в основном состоит из железа, его плотность не позволяет предполагать, что оно полностью состоит из этого элемента. Определение доли более легких элементов в ядре может предоставить ценную информацию о процессе формирования нашей планеты. Из-за невозможности прямого измерения ядра, исследователи применяют компьютерные модели и лабораторные эксперименты, сообщает Scientific American.
В ходе своих экспериментов ученые из Пекинского университета использовали алмазные наковальни для создания условия, имитирующего древний магматический океан. Образцы, состоящие из железа и водородсодержащего силикатного стекла, подверглись давлению в 111 гигапаскалей и температуре 4827 °C. Исследователи уменьшили образцы до игловидной формы толщиной около 20 нм и анализировали их с помощью ионных лучей.
Результаты показали, что в процессе формирования Земли внутри железа происходило соединение кремния, кислорода и водорода. На основе этих данных ученые определили, что водород составляет от 0,07 до 0,36% массы ядра, что представляет собой значительный объем, вероятно, попавший туда на этапе образования Земли из газопылевого диска.
Это открытие подразумевает, что вода могла присутствовать на планете с самого начала, а не была позднее занесена кометами и другими небесными телами.
Работа ученых пересматривает научные взгляды на источник воды на Земле, и наличие водорода в ядре связано с условиями, сделавшими планету пригодной для жизни. Около 4,5 миллиардов лет назад, когда ядро начало охлаждаться, водород, кремний и кислород начали кристаллизоваться, создавая конвекционные потоки. Эти потоки, согласно авторам исследования, инициировали древний геодинамический механизм, который привел к образованию магнитного поля Земли, защищающего все живое от космической радиации.
