Ядро Земли состоит в основном из железа, но его плотность не такая высокая, чтобы полностью состоять из этого элемента. Определение процентного содержания более легких элементов в ядре может многое рассказать о формировании планеты. Но измерить ядро напрямую не получается, поэтому исследователям приходится полагаться на компьютерное моделирование и лабораторные эксперименты, пишет Scientific American.

Ученые из Пекинского университета использовали в ходе своего эксперимента алмазные наковальни. Образцы — железо и содержащее водород силикатное стекло, имитирующее древний магматический океан, — были подвергнуты давлению в 111 гигапаскалей и температуре 4827 °C. И без того крошечные образцы исследователи «обтесали», превратив в иглы толщиной около 20 нм и обстреляли их ионными лучами, чтобы проанализировать атом за атомом.

Результаты показали, как в процессе формирования планеты внутри железа соединялись между собой кремний, кислород и водород. На основе этих соотношений исследователи рассчитали, что водород составляет от 0,07 до 0,36% массы ядра. Это колоссальный объем, который мог попасть туда только на этапе первоначального образования Земли из газопылевого диска.

Это означает, что вода присутствовала на планете с самого начала, а не была «занесена» позднее ледяными кометами и другими небесными телами.

Работа ученых меняет научное представление о происхождении воды на Земле, а наличие водорода в ядре увязывает с формированием условий, сделавших планету обитаемой. Около 4,5 миллиардов лет назад, когда ядро начало остывать, водород, кремний и кислород стали кристаллизоваться, создавая конвекционные потоки. Эти потоки, по мнению авторов, запустили древний геодинамо-механизм, породивший магнитное поле Земли, которое защищает все живое от космической радиации.

Команда геофизиков из США обнаружила год назад свидетельства структурных изменений внутреннего ядра Земли, самой глубокой геосферы с радиусом около 1200 км. Открытие ученых разрешило давние споры о том, что происходит в центре нашей планеты.