Secondo lo studio, il nucleo della Terra potrebbe ospitare un serbatoio di idrogeno equivalente a 45 oceani

Una nuova scoperta scientifica promette di rimodellare completamente la comprensione della composizione interna del nostro pianeta e dell’origine degli elementi volatili essenziali per la vita. Pesquisadores ha identificato che il nucleo di Terra può contenere vasti serbatoi di idrogeno, con un volume stimato che varia tra 9 e 45 volte la quantità di acqua presente in tutti gli oceani sulla superficie terrestre messi insieme. Le conclusioni sono state ottenute da esperimenti avanzati che hanno simulato le condizioni estreme di pressione e temperatura che esistono al centro del globo.

I dati indicano che questo idrogeno non è sotto forma di acqua liquida, ma piuttosto disciolto nelle leghe metalliche che compongono il nucleo. Estima Questo elemento rappresenta dallo 0,07% allo 0,36% della massa totale della regione centrale del pianeta. La concentrazione di Essa, sebbene appaia piccola in termini percentuali, si traduce in una quantità colossale di materia su scala planetaria, suggerendo che l’interno di Terra è molto più ricco di elementi leggeri rispetto ai precedenti modelli geologici proposti.

Lo studio corrobora una teoria cruciale sulla formazione planetaria avvenuta circa 4,5 miliardi di anni fa. Le prove suggeriscono che acqua e idrogeno furono incorporati nel pianeta durante le prime fasi della sua formazione, mentre Terra stava ancora accumulando massa e differenziando i suoi strati. Isso contraddice l’ipotesi che la maggior parte dell’acqua sarebbe arrivata più tardi, portata dagli impatti di comete e asteroidi durante il periodo noto come bombardamento tardivo.

Simulazione di condizioni estreme in laboratorio

Per ottenere questi risultati, il team di scienziati ha utilizzato camere ad alta pressione per ricreare l’ambiente ostile del nucleo terrestre. Nelle simulazioni Nessas è stato analizzato il comportamento dell’idrogeno e del silicio sottoposti a compressioni gigantesche, simili a quelle che si verificano a migliaia di chilometri di profondità. L’obiettivo era osservare come questi elementi interagiscono con il ferro, il componente principale del nucleo.

Dai test è emerso che, in queste specifiche condizioni, l’idrogeno tende a dissolversi facilmente nella ghisa e rimane “intrappolato” nella struttura minerale risultante. Il processo di dissoluzione Esse crea composti stabili che intrappolano l’elemento in profondità, impedendogli di fuoriuscire nel mantello o nella crosta. La metodologia ha permesso di calcolare la capacità di stoccaggio del nucleo senza la necessità di raccogliere direttamente campioni fisici, cosa impossibile con la tecnologia attuale.

La ricerca ha utilizzato un approccio comparativo per validare i dati, stabilendo diversi scenari di saturazione:

– Lo scenario conservativo prevede una quantità di idrogeno equivalente a nove oceani globali.

– Lo scenario di massima saturazione suggerisce un volume corrispondente a 45 oceani.

– La variazione dipende direttamente dalla proporzione di altri elementi leggeri, come il silicio, presenti nella miscela metallica.

– La densità finale osservata nelle simulazioni coincide con le attuali letture sismologiche del nucleo di Terra.

Impatto sull’evoluzione geologica e magnetica

La massiccia presenza di idrogeno nel nucleo ha conseguenze dirette sulla dinamica interna del pianeta e sulla generazione del campo magnetico terrestre. Il nucleo esterno, composto da metalli allo stato liquido, si muove generando correnti elettriche che, a loro volta, creano lo scudo magnetico che protegge l’Terra dalle radiazioni solari. L’introduzione di elementi leggeri come l’idrogeno modifica la densità e la viscosità di questo fluido, influenzando l’efficienza e la stabilità di questa geodinamo naturale.

Inoltre, i movimenti convettivi nel mantello terrestre, responsabili della tettonica a placche e del vulcanismo, ricevono input termici e chimici dal nucleo. La termodinamica delle profondità interne è influenzata dalla presenza di idrogeno, che può facilitare il rilascio del calore di scarto e mantenere attivo il nucleo più a lungo che se fosse composto solo da ferro puro e nichel. La dinamica Essa rafforza l’idea che il ciclo dell’acqua e dei volatili in Terra è un sistema integrato che collega la superficie agli strati più profondi.

Osservazioni sismologiche di lunga data indicavano già che il nucleo di Terra era leggermente meno denso di quanto dovrebbe essere una sfera di ferro puro. Il fenomeno Esse, chiamato “deficit di densità”, ha incuriosito i geofisici. Confermare che l’idrogeno agisce come uno dei principali elementi di lega offre una soluzione elegante a questo mistero, colmando le lacune nei modelli di densità attualmente accettati.

Differenze tra serbatoi superficiali e profondi

È fondamentale distinguere la natura dell’idrogeno presente in superficie da quello immagazzinato nel nucleo. Nos oceani, l’idrogeno è legato alle molecole d’acqua formando ossigeno (H2O) allo stato liquido. Nel nucleo esiste allo stato metallico o disciolto nei minerali a pressioni superiori a milioni di atmosfere. Não non è un oceano sotterraneo navigabile, ma una riserva atomica integrata nella matrice rocciosa e metallica.

Gli scienziati paragonano questa scoperta ad altri serbatoi conosciuti nel mantello, dove minerali come la ringwoodite hanno la capacità di trattenere l’acqua nella loro struttura cristallina. Tuttavia, il volume potenziale del nucleo supera di gran lunga le riserve del mantello, consolidando la regione centrale come il più grande deposito di idrogeno del pianeta. Estudos Futures cercherà di affinare queste stime utilizzando nuove tecniche sismologiche per mappare in modo più accurato le anomalie di densità.

La validazione del modello della “Terra bagnata” sin dalla sua formazione cambia la prospettiva sull’abitabilità planetaria. Se l’acqua è un ingrediente che si integra nel nucleo durante la formazione dei pianeti rocciosi, è possibile che anche gli esopianeti di altri sistemi solari possiedano vaste riserve interne di idrogeno, che potrebbero influenzare le loro atmosfere e il potenziale di sostenere la vita per miliardi di anni geologici.