Inti bumi dapat menampung reservoir hidrogen yang setara dengan 45 lautan, menurut penelitian

Sebuah penemuan ilmiah baru menjanjikan untuk sepenuhnya membentuk kembali pemahaman tentang komposisi internal planet kita dan asal usul unsur-unsur mudah menguap yang penting bagi kehidupan. Pesquisadores mengidentifikasi bahwa inti Terra mungkin mengandung reservoir hidrogen yang sangat besar, dengan perkiraan volume yang bervariasi antara 9 dan 45 kali lipat jumlah air yang ada di seluruh lautan di permukaan bumi jika digabungkan. Kesimpulan tersebut didapat dari eksperimen lanjutan yang mensimulasikan kondisi tekanan dan suhu ekstrim yang ada di pusat bumi.

Data menunjukkan bahwa hidrogen ini tidak berbentuk air cair, melainkan terlarut dalam paduan logam penyusun inti. Estima Unsur ini mewakili 0,07% hingga 0,36% dari total massa wilayah tengah planet. Konsentrasi Essa, meskipun terlihat kecil dalam persentase, berarti jumlah materi yang sangat besar pada skala planet. Hal ini menunjukkan bahwa bagian dalam Terra jauh lebih kaya akan unsur-unsur ringan dibandingkan model geologi yang diusulkan sebelumnya.

Studi ini menguatkan teori penting tentang pembentukan planet yang terjadi sekitar 4,5 miliar tahun lalu. Bukti menunjukkan bahwa air dan hidrogen dimasukkan ke dalam planet ini pada tahap awal pembentukannya, sementara Terra masih mengumpulkan massa dan membedakan lapisan-lapisannya. Isso bertentangan dengan hipotesis bahwa sebagian besar air akan datang setelahnya, yang disebabkan oleh tumbukan komet dan asteroid selama periode yang dikenal sebagai pemboman akhir.

Simulasi kondisi ekstrim di laboratorium

Untuk mencapai hasil ini, tim ilmuwan menggunakan ruang bertekanan tinggi untuk menciptakan kembali lingkungan inti bumi yang tidak bersahabat. Dalam simulasi Nessas, perilaku hidrogen dan silikon dianalisis ketika mengalami kompresi raksasa, serupa dengan yang terjadi pada kedalaman ribuan kilometer. Tujuannya adalah untuk mengamati bagaimana unsur-unsur ini berinteraksi dengan besi, komponen utama inti atom.

Pengujian menunjukkan bahwa, dalam kondisi spesifik ini, hidrogen cenderung mudah larut dalam besi tuang dan tetap “terperangkap” dalam struktur mineral yang dihasilkan. Proses pelarutan Esse menciptakan senyawa stabil yang memerangkap unsur jauh di dalam, mencegahnya keluar ke dalam mantel atau kerak bumi. Metodologi ini memungkinkan penghitungan kapasitas penyimpanan inti tanpa memerlukan pengumpulan sampel fisik secara langsung, yang tidak mungkin dilakukan dengan teknologi saat ini.

Penelitian ini menggunakan pendekatan komparatif untuk memvalidasi data, dengan menetapkan skenario saturasi yang berbeda:

– Skenario konservatif memproyeksikan jumlah hidrogen setara dengan sembilan lautan global.

– Skenario saturasi maksimum menunjukkan volume yang setara dengan 45 lautan.

– Variasinya secara langsung bergantung pada proporsi unsur ringan lainnya, seperti silikon, yang ada dalam campuran logam.

– Kepadatan akhir yang diamati dalam simulasi bertepatan dengan pembacaan seismologi inti Terra saat ini.

Dampak terhadap evolusi geologi dan magnet

Kehadiran hidrogen dalam jumlah besar di inti mempunyai konsekuensi langsung terhadap dinamika internal planet dan pembentukan medan magnet bumi. Inti luar, terdiri dari logam dalam keadaan cair, bergerak menghasilkan arus listrik yang, pada gilirannya, menciptakan perisai magnet yang melindungi Terra dari radiasi matahari. Pengenalan unsur ringan seperti hidrogen mengubah densitas dan viskositas fluida ini, sehingga mempengaruhi efisiensi dan stabilitas geodinamo alami ini.

Selain itu, pergerakan konveksi di mantel bumi, yang menyebabkan lempeng tektonik dan vulkanisme, menerima masukan termal dan kimia dari inti bumi. Termodinamika bagian dalam dipengaruhi oleh keberadaan hidrogen, yang dapat memfasilitasi pelepasan panas terbuang dan menjaga inti tetap aktif lebih lama dibandingkan jika hanya terdiri dari besi murni dan nikel. Dinamika Essa memperkuat pandangan bahwa siklus air dan volatil di Terra merupakan sistem terintegrasi yang menghubungkan permukaan ke lapisan yang lebih dalam.

Pengamatan seismologi jangka panjang telah menunjukkan bahwa inti Terra memiliki kepadatan yang sedikit lebih kecil dibandingkan bola besi murni. Fenomena Esse, yang disebut “defisit kepadatan”, membuat penasaran para ahli geofisika. Mengkonfirmasi bahwa hidrogen bertindak sebagai unsur paduan utama menawarkan solusi elegan terhadap misteri ini, mengisi kesenjangan dalam model kepadatan yang diterima saat ini.

Perbedaan antara reservoir permukaan dan reservoir dalam

Penting untuk membedakan sifat hidrogen yang ditemukan di permukaan dan yang tersimpan di inti. Nos lautan, hidrogen terikat dengan molekul air membentuk oksigen (H2O) dalam keadaan cair. Di intinya, ia ada dalam bentuk logam atau terlarut dalam mineral di bawah tekanan melebihi jutaan atmosfer. Não adalah lautan bawah tanah yang dapat dilayari, tetapi merupakan cadangan atom yang terintegrasi ke dalam matriks batuan dan logam.

Para ilmuwan membandingkan penemuan ini dengan reservoir lain yang diketahui di mantel, di mana mineral seperti ringwoodite memiliki kemampuan menahan air dalam struktur kristalnya. Namun, potensi volume inti jauh melebihi cadangan mantel, sehingga menjadikan wilayah tengah sebagai simpanan hidrogen terbesar di planet ini. Estudos Futures akan berupaya menyempurnakan estimasi ini menggunakan teknik seismologi baru untuk memetakan anomali kepadatan dengan lebih akurat.

Validasi model “Bumi basah” sejak pembentukannya mengubah perspektif kelayakhunian planet. Jika air merupakan salah satu bahan yang menyatu dengan inti planet selama pembentukan planet berbatu, ada kemungkinan bahwa exoplanet di tata surya lain juga memiliki cadangan hidrogen dalam jumlah besar, yang dapat memengaruhi atmosfernya dan berpotensi menopang kehidupan selama miliaran tahun geologis.