Дослідники поділилися інформацією про найбільший резервуар водню на планеті.

Напевно, основна частина знаходиться у ядрі.

Дослідники повідомили, що в ядрі Землі зосереджено водню в 45 разів більше, ніж у світових океанах. Це перетворює його на найбільший запас водню на нашій планеті, згідно з інформацією від Live Science.

На думку науковців, велика кількість водню потрапила в ядро під час його утворення приблизно 4,5 мільярда років тому, а не завдяки кометам, які згодом приземлилися на Землю.

"Те, що водень на Землі, включно з воднем у ядрі, був доставлений під час формування планети, є усталеною гіпотезою. Різниця між дослідниками полягає в тому, коли саме водень був доставлений у процесі формування Землі", -- заявив провідний автор дослідження Дун'ян Хуан, доцент Школи наук про Землю і космос Пекінського університету в Китаї.

Дискусія про те, звідки водень узявся, ведеться десятиліттями. Вона триває, оскільки кількість водню в ядрі складно визначити. Водень -- найлегший елемент у Всесвіті, тому більшість методів не мають достатньої роздільної здатності для його належного виявлення в умовах високого тиску і високої температури, таких як ядро Землі.

Але оцінка кількості водню, укладеного всередині ядра, є ключем до розуміння того, як водень взагалі туди потрапив. У попередніх дослідженнях для оцінки кількості водню в ядрі Землі використовувався метод рентгенівської дифракції. Цей метод кількісно визначає мінерали та інші речовини в матеріалі, аналізуючи, як цей матеріал розсіює рентгенівські промені. Оскільки ядро Землі майже повністю складається із заліза, вчені додали водень до зразка заліза в лабораторії і виміряли розширення його кристалічної структури, щоб розрахувати, скільки водню може бути укладено всередині ядра.

Недоліком рентгенівської дифракції в даному контексті є те, що вона базується на кількох важливих припущеннях. По-перше, вважається, що дослідники мають точне уявлення про кристалічну структуру заліза та його поведінку в конкретних умовах. По-друге, приймається, що кремній і кисень, які присутні в ядрі, не впливають на кристалічну структуру під час розчинення в залізі – що, як виявилося, не відповідає дійсності.

У свіжому дослідженні науковці застосували альтернативний підхід, відомий як атомно-зондова томографія. Цей метод дозволяє "створювати тривимірні нанорозмірні карти складу всіх елементів періодичної таблиці" і "відмінно підходить для аналізу зразків, що піддаються високому тиску", – зазначив Хуан.

У ході свого дослідження науковці відтворили умови, що, ймовірно, панували під час утворення земного ядра, застосувавши атомно-зондову томографію. Вони виявили, що водень, кисень і кремній можуть одночасно інтегруватися в кристалічні структури заліза в умовах екстремального тиску та температури, що призводить до незвичних змін у кристалах.

Крім того, під час дослідження до "ядра" з "магми" потрапила однакова кількість водню та кремнію. В результаті, науковці зробили висновок, що водень складає від 0,07% до 0,36% від загальної маси Земного ядра. Це означає, що в ньому міститься у 45 разів більше водню, ніж у всіх океанах планети.

Якби водень був доставлений кометами вже після утворення земного ядра, більша його частина залишилася б у верхніх шарах планети. Проте той факт, що ядро є найбільшим сховищем водню на Землі, свідчить про те, що цей елемент з'явився до завершення формування планети.

Не так давно дослідники провели експеримент, в якому випустили мікроскопічні снаряди з залізовуглецевого сплаву за допомогою високошвидкісної гармати. Це дозволило підтвердити існування незвичайного стану матерії, який поєднує в собі рідкі та тверді властивості, ймовірно, що цей стан дійсно існує в глибині ядра Землі.