Le noyau terrestre pourrait abriter un réservoir d’hydrogène équivalent à 45 océans, selon une étude

Une nouvelle découverte scientifique promet de remodeler complètement la compréhension de la composition interne de notre planète et l’origine des éléments volatils essentiels à la vie. Pesquisadores a identifié que le noyau de Terra pourrait contenir de vastes réservoirs d’hydrogène, avec un volume estimé qui varie entre 9 et 45 fois la quantité d’eau présente dans tous les océans de la surface de la Terre réunis. Les conclusions ont été obtenues à partir d’expériences avancées simulant les conditions extrêmes de pression et de température qui existent au centre du globe.

Les données indiquent que cet hydrogène n’est pas sous forme d’eau liquide, mais plutôt dissous dans les alliages métalliques qui composent le noyau. Estima Cet élément représente 0,07% à 0,36% de la masse totale de la région centrale de la planète. La concentration de Essa, bien qu’elle semble faible en termes de pourcentage, se traduit par une quantité colossale de matière à l’échelle planétaire, suggérant que l’intérieur de Terra est beaucoup plus riche en éléments légers que les modèles géologiques proposés précédemment.

L’étude corrobore une théorie cruciale sur la formation planétaire qui s’est produite il y a environ 4,5 milliards d’années. Les preuves suggèrent que l’eau et l’hydrogène ont été incorporés à la planète au cours des premières étapes de sa formation, alors que Terra accumulait encore de la masse et différenciait ses couches. Isso contredit l’hypothèse selon laquelle la majeure partie de l’eau serait arrivée plus tard, apportée par les impacts de comètes et d’astéroïdes au cours de la période dite des bombardements tardifs.

Simulation de conditions extrêmes en laboratoire

Pour parvenir à ces résultats, l’équipe de scientifiques a utilisé des chambres à haute pression pour recréer l’environnement hostile du noyau terrestre. Dans les simulations Nessas, le comportement de l’hydrogène et du silicium a été analysé lorsqu’ils sont soumis à de gigantesques compressions, similaires à celles qui se produisent à des milliers de kilomètres de profondeur. L’objectif était d’observer comment ces éléments interagissent avec le fer, principal composant du noyau.

Les tests ont révélé que, dans ces conditions particulières, l’hydrogène a tendance à se dissoudre facilement dans la fonte et reste « piégé » dans la structure minérale résultante. Le processus de dissolution Esse crée des composés stables qui emprisonnent l’élément en profondeur, l’empêchant de s’échapper dans le manteau ou la croûte. La méthodologie a permis de calculer la capacité de stockage de la carotte sans avoir besoin de collecter directement des échantillons physiques, ce qui est impossible avec la technologie actuelle.

La recherche a utilisé une approche comparative pour valider les données, établissant différents scénarios de saturation :

– Le scénario conservateur projette une quantité d’hydrogène équivalente à neuf océans mondiaux.

– Le scénario de saturation maximale suggère un volume correspondant à 45 océans.

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– La variation dépend directement de la proportion d’autres éléments légers, comme le silicium, présents dans le mélange métallique.

– La densité finale observée dans les simulations coïncide avec les lectures sismologiques actuelles du noyau de Terra.

Impact sur l’évolution géologique et magnétique

La présence massive d’hydrogène dans le noyau a des conséquences directes sur la dynamique interne de la planète et sur la génération du champ magnétique terrestre. Le noyau externe, composé de métaux à l’état liquide, se déplace en générant des courants électriques qui, à leur tour, créent le bouclier magnétique qui protège le Terra du rayonnement solaire. L’introduction d’éléments légers comme l’hydrogène modifie la densité et la viscosité de ce fluide, influençant l’efficacité et la stabilité de cette géodynamo naturelle.

De plus, les mouvements de convection dans le manteau terrestre, responsables de la tectonique des plaques et du volcanisme, reçoivent des apports thermiques et chimiques du noyau. La thermodynamique de l’intérieur profond est affectée par la présence d’hydrogène, qui peut faciliter la libération de chaleur perdue et maintenir le noyau actif plus longtemps que s’il était composé uniquement de fer pur et de nickel. La dynamique Essa renforce l’idée selon laquelle le cycle de l’eau et des substances volatiles dans Terra est un système intégré qui relie la surface aux couches plus profondes.

Des observations sismologiques de longue date indiquaient déjà que le noyau de Terra était légèrement moins dense qu’une sphère de fer pur devrait l’être. Le phénomène Esse, appelé « déficit de densité », a intrigué les géophysiciens. Confirmer que l’hydrogène agit comme un élément d’alliage majeur offre une solution élégante à ce mystère, comblant les lacunes des modèles de densité actuellement acceptés.

Différences entre les réservoirs de surface et profonds

Il est essentiel de distinguer la nature de l’hydrogène retrouvé en surface de celui stocké dans le cœur. Dans les océans Nos, l’hydrogène est lié aux molécules d’eau formant l’oxygène (H2O) à l’état liquide. Dans le noyau, il existe à l’état métallique ou dissous dans des minéraux sous des pressions dépassant des millions d’atmosphères. Não est un océan souterrain navigable, mais une réserve atomique intégrée à la matrice rocheuse et métallique.

Les scientifiques comparent cette découverte à d’autres réservoirs connus du manteau, où des minéraux tels que la ringwoodite ont la capacité de retenir l’eau dans leur structure cristalline. Cependant, le volume potentiel du noyau dépasse de loin les réserves du manteau, consolidant ainsi la région centrale comme le plus grand gisement d’hydrogène de la planète. Estudos Futures cherchera à affiner ces estimations à l’aide de nouvelles techniques sismologiques pour cartographier plus précisément les anomalies de densité.

La validation du modèle « Terre humide » depuis sa formation change la perspective sur l’habitabilité planétaire. Si l’eau est un ingrédient qui s’intègre au noyau lors de la formation des planètes rocheuses, il est possible que les exoplanètes d’autres systèmes solaires possèdent également de vastes réserves internes d’hydrogène, qui pourraient influencer leur atmosphère et leur potentiel à maintenir la vie pendant des milliards d’années géologiques.