Звідки походить вода на Землі? Ядро приховує до 45 океанів

Дослідження, опубліковане в Nature Communications, виявило водень, захоплений у центрі Землі

У березні 1986 року європейська станція «Джотто» пролетіла через хвіст комети Галлея на відстані шістсот кілометрів, зафіксувавши зображення ядра, що викидало водяний пар у космос. Протягом 40 років ця місія слугувала підтвердженням певної теорії: Земля виникла "сухою", а вода в наших морях з'явилася лише пізніше, принесена безперервним бомбардуванням льодовими кометами.

Сьогодні дослідження, проведене Дуньяном Хуаном, науковцем з Університету Цінхуа, змінює фокус проблеми (і її вирішення) на 3000 кілометрів під нашими ногами. Дані свідчать про те, що вода ніколи не падала з неба, оскільки вона вже була тут, замкнена в залізному ядрі з самого початку. Протягом десятиліть оцінка водню, захопленого в серці планети, була вправою з абстракції, з помилками, що коливалися від 10 до 10 000 частин на мільйон. Хуан вирішив фізично виміряти його, відтворивши первісний океан магми Землі. Він стиснув шматок чистого заліза між двома алмазними ковадлами під тиском 111 гігапаскалів, підвищивши температуру до 5100 K за допомогою лазерів.

​Хімічний підпис у кремнії

Для підтвердження того, що виявлений водень не був забрудненням з обладнання, була виявлена хімічна динаміка, яка стала можливою завдяки атомній силовій мікроскопії. Всередині заліза вчені помітили, що водень зв'язується з кремнієм у точній пропорції один до одного. Оскільки кількість кремнію в ядрі вже була встановлена (між 2 і 10% від загальної маси), ця пропорція дозволила провести нарешті точний розрахунок: ядро містить від 0,07 до 0,36% водню.

​Невидима резервуар

Поставлена в масштабі маси Землі, ця відсоткова частка відкриває прихований світ: у залізі захоплено від 9 до 45 глобальних океанів. Це відкриття змінює, а насправді повністю скасовує, уявлення про Землю, що виникла в посушливих умовах і залежала від небесних посланців. Натомість, воно описує планету, яка змогла зберегти свої летючі елементи з перших етапів акреції. Це портрет планети, яка, перш ніж утворити перше море на поверхні, вже накопичила свій найбільший водний резерв у темряві свого ядра, де він залишався захищеним протягом 4 мільярдів років.

​Джерело:

• Хуан, Д., Муракамі, М., Герштль, С. та Лібске, К. (2026). Експериментальна кількісна оцінка вмісту водню в ядрі Землі. Nature Communications.