Φανταστείτε όλους τους ωκεανούς της Γης — που καλύπτουν περίπου το 70% της επιφάνειας του πλανήτη και αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο. Πολλαπλασιάστε αυτή την ποσότητα επί εννέα. Αυτό ενδέχεται να είναι το ελάχιστο υδρογόνο που βρίσκεται εγκλωβισμένο στον πυρήνα της Γης, καθιστώντας τον πιθανώς τη μεγαλύτερη δεξαμενή υδρογόνου του πλανήτη, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Στο παραπάνω σενάριο, η ποσότητα αυτή μπορεί να φτάνει έως και 45 «ωκεανούς» υδρογόνου. Με άλλα λόγια, το υδρογόνο ενδέχεται να αντιστοιχεί στο 0,36% έως 0,7% του συνολικού βάρους του πυρήνα, όπως αναφέρεται στη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.

Το νερό ίσως υπήρχε από την αρχή

Τα ευρήματα ενισχύουν την υπόθεση ότι η Γη απέκτησε το μεγαλύτερο μέρος του νερού της — και κατ’ επέκταση του υδρογόνου — κατά τα πρώτα στάδια σχηματισμού της, και όχι αργότερα μέσω συγκρούσεων με κομήτες, όπως έχει προταθεί στο παρελθόν.

«Ο πυρήνας της Γης θα μπορούσε να αποθηκεύσει το μεγαλύτερο μέρος του νερού ήδη μέσα στο πρώτο εκατομμύριο χρόνια της ιστορίας της», εξηγεί ο επικεφαλής της μελέτης Ντονγκγιάνγκ Χουάνγκ από το Πανεπιστήμιο του Πεκίνου. Στη συνέχεια σε αφθονία νερού έρχεται ο μανδύας και ο φλοιός, ενώ η επιφάνεια — όπου αναπτύχθηκε η ζωή — περιέχει τη μικρότερη ποσότητα.

Ένας αθέατος και δύσκολα μετρήσιμος πυρήνας

Ο μεταλλικός πυρήνας της Γης, που σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο και δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο που προστατεύει τον πλανήτη.

Η άμεση παρατήρησή του είναι αδύνατη, ενώ οι ακραίες πιέσεις και θερμοκρασίες καθιστούν δύσκολη την αναπαραγωγή των συνθηκών του στο εργαστήριο. Επιπλέον, το υδρογόνο — το ελαφρύτερο και μικρότερο στοιχείο — είναι εξαιρετικά δύσκολο να ποσοτικοποιηθεί με συμβατικές μεθόδους.

Παλαιότερες εκτιμήσεις βασίστηκαν σε έμμεσες τεχνικές, με αποτελέσματα που διέφεραν δραστικά, από 10 μέρη ανά εκατομμύριο έως 10.000 μέρη ανά εκατομμύριο.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν διαφορετική προσέγγιση: δείγματα σιδήρου διαμορφώθηκαν σε μορφή βελόνας με διάμετρο περίπου 20 νανόμετρα και εκτέθηκαν σε υψηλή τάση. Τα άτομα ιονίστηκαν και καταγράφηκαν ένα προς ένα με τεχνική ατομικής τομογραφίας.

Σε πειράματα που προσομοίωσαν τις πιέσεις και θερμοκρασίες του πυρήνα — με χρήση κυψελών διαμαντιού και λέιζερ — οι επιστήμονες παρατήρησαν πώς το υδρογόνο αλληλεπιδρά με το πυρίτιο και το οξυγόνο καθώς το μέταλλο ψύχεται. Διαπίστωσαν αναλογία περίπου 1 προς 1 μεταξύ υδρογόνου και πυριτίου, γεγονός που επέτρεψε την εκτίμηση της συνολικής ποσότητας υδρογόνου στον πυρήνα.

Αβεβαιότητες και σημασία για τη ζωή

Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτούνται περαιτέρω μελέτες, καθώς η προσέγγιση παραμένει έμμεση και δεν λαμβάνει υπόψη όλες τις πιθανές χημικές αλληλεπιδράσεις.

Άλλοι επιστήμονες εκτιμούν ότι το υδρογόνο μπορεί να αποτελεί ακόμη μεγαλύτερο ποσοστό του πυρήνα, έως 0,6%. Παραμένει επίσης ανοιχτό το ερώτημα αν μέρος του υδρογόνου χάθηκε κατά την αποσυμπίεση των δειγμάτων.

Εάν τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν, θα υποδηλώνουν ότι το υδρογόνο υπήρχε στη Γη καθ’ όλη τη διάρκεια της ανάπτυξής της, πιθανόν τόσο από το αρχικό νεφέλωμα όσο και από κομήτες και αστεροειδείς.

Το υδρογόνο αποτελεί θεμελιώδες στοιχείο για τη ζωή, μαζί με άνθρακα, άζωτο, οξυγόνο, θείο και φώσφορο. Η κατανόηση της κατανομής του στον πλανήτη φωτίζει όχι μόνο τον σχηματισμό της Γης αλλά και τις συνθήκες που κατέστησαν δυνατή τη ζωή.

Διαβάστε ακόμη

Διαχειριστές με χαρτοφυλάκια $5 τρισ. σκανάρουν τις ελληνικές τράπεζες

ΕΚΤ: Επιτάχυνση της αύξησης μισθών στην Ευρωζώνη το β’ εξάμηνο

Hardware vs Software: Ποιοι κερδίζουν από την έκρηξη της τεχνητής νοημοσύνης (γράφημα)

Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα