Ο πυρήνας της Γης μπορεί να περιέχει 45 ωκεανούς υδρογόνου, διαπιστώνουν οι επιστήμονες

Και εννέα ωκεανοί υδρογόνου είναι το κατώτατο όριο των υπολογισμών τους. Θα μπορούσε να υπάρχει υδρογόνο που αντιστοιχεί σε 45 ωκεανούς «κλειδωμένο» στον πυρήνα. Με άλλα λόγια, το υδρογόνο μπορεί να αποτελεί περίπου το 0,36% έως 0,7% του συνολικού βάρους του πυρήνα της Γης, σύμφωνα με τη νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications.

Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της Dongyang Huang, επίκουρο καθηγητή στη Σχολή Επιστημών της Γης και του Διαστήματος του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, τα παραπάνω υποδηλώνουν ότι η Γη απέκτησε το μεγαλύτερο μέρος του νερού της – την κύρια πηγή υδρογόνου του πλανήτη – κατά τη διάρκεια της δημιουργίας της και όχι αργότερα μέσω συγκρούσεων κομητών που θα είχαν αφήσει νερό στην επιφάνειά της, όπως έχουν υποδείξει ορισμένοι επιστήμονες.

«Ο πυρήνας της Γης θα αποθήκευε το μεγαλύτερο μέρος του νερού κατά το πρώτο εκατομμύριο χρόνια της ιστορίας της», δήλωσε ο Huang στο CNNi. Ακολουθούν σε αφθονία νερού ο μανδύας και ο φλοιός. «Η επιφάνεια, όπου βρίσκεται η ζωή, περιέχει το λιγότερο», είπε.

Πάνω από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, βράχοι, αέρια και σκόνη γύρω από τον Ήλιο συγκρούστηκαν και σχημάτισαν έναν νεαρό πλανήτη. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι συγκρούσεις διαμόρφωσαν τον πυρήνα, τον μανδύα και τον φλοιό της Γης. Στο εσωτερικό της, υπό ακραίες πιέσεις και θερμοκρασίες, δημιουργήθηκε ένας πυκνός και θερμός πυρήνας από σίδηρο και νικέλιο, ο οποίος παραμένει σε ρευστή κατάσταση και ευθύνεται για τη δημιουργία του γήινου μαγνητικού πεδίου. Για να ενσωματωθεί υδρογόνο σε αυτόν τον μεταλλικό πυρήνα, θα έπρεπε να είναι ήδη διαθέσιμο κατά τη διάρκεια της βασικής φάσης σχηματισμού του πλανήτη.

Πώς «είδαν» το υδρογόνο στον πυρήνα

Η κατανομή του υδρογόνου στο εσωτερικό της Γης αποτελεί κρίσιμο στοιχείο για την κατανόηση της πλανητικής εξέλιξης και της εμφάνισης της ζωής. Ωστόσο, η άμεση παρατήρηση του πυρήνα είναι αδύνατη, καθώς βρίσκεται σε βάθη χιλιάδων χιλιομέτρων και υπό συνθήκες που δύσκολα αναπαράγονται στο εργαστήριο. Επιπλέον, το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο στοιχείο και εξαιρετικά δύσκολο να μετρηθεί με συμβατικές μεθόδους.

Για να ξεπεραστούν τα εμπόδια αυτά, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε νέα πειραματική προσέγγιση σε ατομική κλίμακα. Δείγματα σιδήρου – ως προσομοίωση του υλικού του πυρήνα –τοποθετήθηκαν σε συσκευή υψηλής πίεσης και θερμάνθηκαν με λέιζερ ώστε να αναπαραχθούν οι συνθήκες του εσωτερικού της Γης. Στη συνέχεια εφαρμόστηκε τεχνική τομογραφίας ατομικής ανίχνευσης, που επιτρέπει την απεικόνιση τρισδιάστατων δομών και την καταμέτρηση ατόμων ένα προς ένα.

• Διαβάστε ακόμη:
  Ο εσωτερικός πυρήνας της Γης έχει αλλάξει σχήμα τα τελευταία 20 χρόνια, λένε επιστήμονες

Τα πειράματα έδειξαν ότι το υδρογόνο αλληλεπιδρά με στοιχεία όπως το πυρίτιο και το οξυγόνο στον μεταλλικό πυρήνα, με περίπου ισοδύναμη αναλογία υδρογόνου προς πυρίτιο. Συνδυάζοντας τα αποτελέσματα αυτά με προηγούμενες εκτιμήσεις για τη σύσταση του πυρήνα, οι επιστήμονες κατέληξαν στο νέο εύρος υπολογισμών για την ποσότητα υδρογόνου.

Τα ευρήματα παρέχουν επίσης ενδείξεις για το πώς η απελευθέρωση θερμότητας από τον πυρήνα προς τον μανδύα μπορεί να συνέβαλε στη δημιουργία του γήινου μαγνητικού πεδίου, παράγοντα καθοριστικού για τη διατήρηση της ζωής στην επιφάνεια. Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την επιβεβαίωση των εκτιμήσεων, καθώς η μέθοδος βασίζεται σε έμμεσες παρατηρήσεις και περιλαμβάνει αβεβαιότητες σχετικά με τις χημικές διεργασίες στο εσωτερικό της Γης.

Με πληροφορίες από: New experiments show Earth’s core may hold vast ‘oceans’ of an essential element for life by Mindy Weisberger