Ο πυρήνας της Γης θα μπορούσε να φιλοξενήσει μια δεξαμενή υδρογόνου ισοδύναμη με 45 ωκεανούς, σύμφωνα με μελέτη

Μια νέα επιστημονική ανακάλυψη υπόσχεται να αναδιαμορφώσει πλήρως την κατανόηση της εσωτερικής σύνθεσης του πλανήτη μας και την προέλευση των πτητικών στοιχείων που είναι απαραίτητα για τη ζωή. Ο Pesquisadores εντόπισε ότι ο πυρήνας του Terra μπορεί να περιέχει τεράστιες δεξαμενές υδρογόνου, με εκτιμώμενο όγκο που κυμαίνεται μεταξύ 9 και 45 φορές την ποσότητα νερού που υπάρχει σε όλους τους ωκεανούς στην επιφάνεια της Γης μαζί. Τα συμπεράσματα προέκυψαν από προηγμένα πειράματα που προσομοίωσαν τις ακραίες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας που υπάρχουν στο κέντρο του πλανήτη.

Τα δεδομένα δείχνουν ότι αυτό το υδρογόνο δεν έχει τη μορφή υγρού νερού, αλλά μάλλον διαλυμένο στα μεταλλικά κράματα που αποτελούν τον πυρήνα. Estima Αυτό το στοιχείο αντιπροσωπεύει το 0,07% έως 0,36% της συνολικής μάζας της κεντρικής περιοχής του πλανήτη. Η συγκέντρωση Essa, αν και φαίνεται μικρή σε ποσοστά, μεταφράζεται σε κολοσσιαία ποσότητα ύλης σε πλανητική κλίμακα, υποδηλώνοντας ότι το εσωτερικό του Terra είναι πολύ πιο πλούσιο σε φωτεινά στοιχεία από τα προηγούμενα γεωλογικά μοντέλα που προτάθηκαν.

Η μελέτη επιβεβαιώνει μια κρίσιμη θεωρία για τον σχηματισμό πλανητών που συνέβη πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Τα στοιχεία δείχνουν ότι το νερό και το υδρογόνο ενσωματώθηκαν στον πλανήτη κατά τα πρώτα στάδια του σχηματισμού του, ενώ το Terra εξακολουθούσε να συσσωρεύει μάζα και να διαφοροποιεί τα στρώματά του. Το Isso έρχεται σε αντίθεση με την υπόθεση ότι το μεγαλύτερο μέρος του νερού θα είχε φτάσει αργότερα, που προκλήθηκε από κρούσεις από κομήτες και αστεροειδείς κατά την περίοδο που είναι γνωστή ως όψιμος βομβαρδισμός.

Προσομοίωση ακραίων συνθηκών στο εργαστήριο

Για να επιτύχει αυτά τα αποτελέσματα, η ομάδα των επιστημόνων χρησιμοποίησε θαλάμους υψηλής πίεσης για να αναδημιουργήσει το εχθρικό περιβάλλον του πυρήνα της Γης. Στις προσομοιώσεις Nessas, η συμπεριφορά του υδρογόνου και του πυριτίου αναλύθηκε όταν υποβλήθηκαν σε γιγάντιες συμπιέσεις, παρόμοιες με αυτές που συμβαίνουν σε βάθος χιλιάδων χιλιομέτρων. Ο στόχος ήταν να παρατηρηθεί πώς αυτά τα στοιχεία αλληλεπιδρούν με τον σίδηρο, το κύριο συστατικό του πυρήνα.

Οι δοκιμές αποκάλυψαν ότι, κάτω από αυτές τις συγκεκριμένες συνθήκες, το υδρογόνο τείνει να διαλύεται εύκολα στον χυτοσίδηρο και παραμένει «παγιδευμένο» στη δομή του ορυκτού που προκύπτει. Η διαδικασία διάλυσης Esse δημιουργεί σταθερές ενώσεις που παγιδεύουν το στοιχείο βαθιά μέσα, εμποδίζοντάς το να διαφύγει στον μανδύα ή τον φλοιό. Η μεθοδολογία κατέστησε δυνατό τον υπολογισμό της χωρητικότητας αποθήκευσης του πυρήνα χωρίς την ανάγκη άμεσης συλλογής φυσικών δειγμάτων, κάτι που είναι αδύνατο με την τρέχουσα τεχνολογία.

Η έρευνα χρησιμοποίησε μια συγκριτική προσέγγιση για την επικύρωση των δεδομένων, καθιερώνοντας διαφορετικά σενάρια κορεσμού:

– Το συντηρητικό σενάριο προβλέπει ποσότητα υδρογόνου ισοδύναμη με εννέα παγκόσμιους ωκεανούς.

– Το σενάριο μέγιστου κορεσμού υποδηλώνει όγκο που αντιστοιχεί σε 45 ωκεανούς.

Leia Tambem

Η ψηφιακή λιανική μειώνει την αξία του smartphone Galaxy S25 5G με τραπεζικά μπόνους και ανταλλαγή συσκευών

Ο ασύρματος προσαρμογέας CarPlay της Amazon έχει έκπτωση 50% και υψηλές βαθμολογίες έγκρισης από τους οδηγούς

Το νέο Resident Evil του Zach Cregger αγνοεί τα παιχνίδια και εστιάζει σε μια ιστορία άνευ προηγουμένου με νέους χαρακτήρες

– Η διακύμανση εξαρτάται άμεσα από την αναλογία άλλων ελαφρών στοιχείων, όπως το πυρίτιο, που υπάρχουν στο μεταλλικό μείγμα.

– Η τελική πυκνότητα που παρατηρείται στις προσομοιώσεις συμπίπτει με τις τρέχουσες σεισμολογικές μετρήσεις του πυρήνα του Terra.

Επιπτώσεις στη γεωλογική και μαγνητική εξέλιξη

Η μαζική παρουσία υδρογόνου στον πυρήνα έχει άμεσες συνέπειες για την εσωτερική δυναμική του πλανήτη και για τη δημιουργία του μαγνητικού πεδίου της Γης. Ο εξωτερικός πυρήνας, που αποτελείται από μέταλλα σε υγρή κατάσταση, κινείται δημιουργώντας ηλεκτρικά ρεύματα τα οποία, με τη σειρά τους, δημιουργούν τη μαγνητική ασπίδα που προστατεύει το Terra από την ηλιακή ακτινοβολία. Η εισαγωγή ελαφρών στοιχείων όπως το υδρογόνο αλλάζει την πυκνότητα και το ιξώδες αυτού του ρευστού, επηρεάζοντας την απόδοση και τη σταθερότητα αυτού του φυσικού γεωδυνάμου.

Επιπλέον, οι κινήσεις μεταφοράς στον μανδύα της Γης, που είναι υπεύθυνες για την τεκτονική των πλακών και τον ηφαιστειακό, λαμβάνουν θερμικές και χημικές εισροές από τον πυρήνα. Η θερμοδυναμική του βαθέως εσωτερικού επηρεάζεται από την παρουσία υδρογόνου, το οποίο μπορεί να διευκολύνει την απελευθέρωση της απορριπτόμενης θερμότητας και να κρατήσει τον πυρήνα ενεργό περισσότερο από ό,τι αν αποτελούταν μόνο από καθαρό σίδηρο και νικέλιο. Η δυναμική Essa ενισχύει την άποψη ότι ο κύκλος του νερού και των πτητικών στο Terra είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα που συνδέει την επιφάνεια με βαθύτερα στρώματα.

Οι μακροχρόνιες σεισμολογικές παρατηρήσεις έδειξαν ήδη ότι ο πυρήνας του Terra ήταν ελαφρώς λιγότερο πυκνός από ό,τι θα έπρεπε να είναι μια σφαίρα από καθαρό σίδηρο. Το φαινόμενο Esse, που ονομάζεται «έλλειμμα πυκνότητας», ενδιέφερε τους γεωφυσικούς. Η επιβεβαίωση ότι το υδρογόνο δρα ως κύριο στοιχείο κράματος προσφέρει μια κομψή λύση σε αυτό το μυστήριο, συμπληρώνοντας τα κενά στα επί του παρόντος αποδεκτά μοντέλα πυκνότητας.

Διαφορές μεταξύ επιφανειακών και βαθιών ταμιευτήρων

Είναι σημαντικό να διακρίνουμε τη φύση του υδρογόνου που βρίσκεται στην επιφάνεια από αυτή που είναι αποθηκευμένη στον πυρήνα. Nos ωκεανοί, το υδρογόνο συνδέεται με μόρια νερού σχηματίζοντας οξυγόνο (H2O) σε υγρή κατάσταση. Στον πυρήνα, υπάρχει σε μεταλλική κατάσταση ή διαλυμένο σε ορυκτά υπό πίεση που υπερβαίνει τα εκατομμύρια ατμόσφαιρες. Το Não είναι ένας πλωτός υπόγειος ωκεανός, αλλά ένα ατομικό απόθεμα ενσωματωμένο στη βραχώδη και μεταλλική μήτρα.

Οι επιστήμονες συγκρίνουν αυτή την ανακάλυψη με άλλες γνωστές δεξαμενές στον μανδύα, όπου ορυκτά όπως ο ringwoodite έχουν την ικανότητα να συγκρατούν νερό στην κρυσταλλική τους δομή. Ωστόσο, ο δυνητικός όγκος του πυρήνα υπερβαίνει κατά πολύ τα αποθέματα του μανδύα, ενοποιώντας την κεντρική περιοχή ως το μεγαλύτερο κοίτασμα υδρογόνου στον πλανήτη. Το Estudos Futures θα προσπαθήσει να βελτιώσει αυτές τις εκτιμήσεις χρησιμοποιώντας νέες σεισμολογικές τεχνικές για να χαρτογραφήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις ανωμαλίες πυκνότητας.

Η επικύρωση του μοντέλου της «υγρής Γης» από τον σχηματισμό του αλλάζει την προοπτική για την πλανητική κατοικιμότητα. Εάν το νερό είναι ένα συστατικό που ενσωματώνεται στον πυρήνα κατά τη διάρκεια του σχηματισμού βραχωδών πλανητών, είναι πιθανό οι εξωπλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα να διαθέτουν τεράστια εσωτερικά αποθέματα υδρογόνου, τα οποία θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ατμόσφαιρά τους και τη δυνατότητα διατήρησης της ζωής για δισεκατομμύρια γεωλογικά χρόνια.