Nova studija u Nature Communications pokazuje da jezgro Zemlje može sadržati vodonik u količini ekvivalentnoj 9–45 okeana. Eksperimenti su simulirali uslove pri ~4.827 °C i 111 GPa, a vodonik je procenjen na 0,07–0,36 % mase jezgra. Rezultati sugerišu da je voda mogla biti prisutna već pri formiranju planete i da je kristalizacija u jezgri mogla podstaći rani geodinamo.
Jezgro Zemlje Može Sadržati Vodonik U Količini Od 9–45 Okeana, Nova Studija Pokazuje
Zemljino jezgro moglo bi da sadrži količinu vodonika koja je ekvivalentna 9–45 okeana, pokazuje novo istraživanje objavljeno u Nature Communications. Ova procena podržava ideju da je voda na planeti mogla biti prisutna već tokom njenog formiranja, a ne da je u velikoj meri došla kasnijim bombardovanjem kometima i ledenim telima.
Zašto je ovo važno
Jezgro Zemlje je uglavnom od gvožđa, ali njegova gustoća ukazuje da sadrži i lakše elemente. Precizno određivanje doprinosa elemenata poput vodonika, silicijuma i kiseonika pomaže da bolje razumemo proces nastanka Zemlje i ranu evoluciju njenog unutrašnjeg sistema.
Kako su sprovedeni eksperimenti
Istraživači na čelu sa Dongyang Huangom (Peking University) koristili su kombinaciju visokotemperaturnih i visokopritiskih eksperimenata koji simuliraju uslove u središtu Zemlje. Male uzorke gvožđa (simbolično jezgra) i hidratskog silikatnog stakla (simbolično rani magma okean) stavljali su između dijamantskih nakovnja, zagrejavali na oko 4.827 °C (oko 8.720 °F) i pritiskali do 111 GPa.
Nakon toga su svežene uzorke oblikovali u iglice sa vrhom od otprilike 20 nm i koristili fokusirani jonski snop za postepeno uklanjanje atoma i analizu njihovih sastava. Takav detaljan pristup otkrio je kako vodonik, silicijum i kiseonik koegzistiraju razpušteni u gvožđu pri uslovima formiranja planete.
Ključni rezultati
Na osnovu izmerenih odnosa, tim procenjuje da vodonik čini između 0,07 % i 0,36 % po masi jezgra, što je ekvivalent količini vodonika u približno devet do 45 okeana vode. Stručnjaci koji nisu bili uključeni u studiju, poput Hilke Schlichting (UCLA) i Anat Shahar (Carnegie Institution), ističu da je tehnika precizna i da rezultat snažno sugeriše da je značajan deo vode mogao biti zadržan tokom samog procesa akrecije Zemlje.
Implikacije za rani geodinamo i nastanjivost
Huang navodi da bi kristalizacija mešavina vodonika, silicijuma i kiseonika u jezgru — počevši pre oko 4,5 milijardi godina — mogla da izazove konvekciju u jezgri. Ta konvekcija predstavlja pokretačku silu za drevni geodinamo koji je generisao Zemljino magnetno polje, ključan za zaštitu atmosfere i razvoj povoljnih uslova za život na površini.
„Ovo zaista menja način na koji razmišljamo o poreklu naše vode,“
— Hilke Schlichting, profesorica nauka o Zemlji, planetarne i svemirske nauke (UCLA)
Uprkos obećavajućim rezultatima, autori i nezavisni istraživači naglašavaju da su potrebne dodatne studije i modelovanja kako bi se potpuno razjasnili transportni procesi i dugoročna evolucija vodonika unutar jezgra.
Zaključak: Nalaz da jezgro može sadržati značajne količine vodonika menja diskusiju o poreklu Zemljine vode i otvara nove pravce istraživanja rane evolucije planete i mehanizama koji su omogućili nastanak i održavanje njenog magnetnog štita.
Pomozite nam da budemo bolji.
