Eksperymenty wykazały, że jądro Ziemi może zawierać znaczne ilości wodoru, który dostał się tam w wyniku bombardowań meteorów miliardy lat temu. Gdyby ten wodór nie był uwięziony w jądrze, Ziemia mogłaby nigdy nie uformować lądu i byłaby wodnym światem!

Nie można jeszcze zajrzeć do wnętrza naszej planety, więc naukowcy mogą symulować tylko pewne procesy zachodzące w jej wnętrzu. Najczęściej stosuje się dane sejsmiczne, które służą do ustalenia gęstości i składu jądra planety. Wiadomo, że składa się ono z żelaza, ale jego gęstość okazała się niższa niż oczekiwano.

Dlatego naukowcy zaczęli myśleć o tym, że wraz z żelazem w jądrze znajduje się znaczna ilość lekkich pierwiastków. Naukowcy z Uniwersytetu w Tokio w Japonii byli pionierami w zachowaniu wody w eksperymentach laboratoryjnych obejmujących związki metalicznego żelaza i krzemianów, które dokładnie symulują reakcje metal-krzemian (tj. Rdzeń-płaszcz) podczas formowania się naszej planety.

Jak się okazuje, kiedy woda styka się z żelazem, w ekstremalnych temperaturach i ciśnieniach, większość wodoru rozpuszcza się w metalu. Tlen ostatecznie reaguje z żelazem, tworząc materiały krzemianowe. Aby się tego dowiedzieć, laboratorium musiało stworzyć ekstremalne warunki, których nie ma na powierzchni Ziemi. W tym celu naukowcy wykorzystali diamentowe kowadło, za pomocą którego można wytworzyć ciśnienie 30-60 gigapaskali i temperaturę od 3100 do 4600 kelwinów.

W eksperymencie wykorzystano krzemian zawierający metal i wodór, podobny do tych, które znajdują się w jądrze i płaszczu planety. Autorzy badania umieścili je następnie w warunkach ultra wysokiego ciśnienia i wykonali obrazowanie w wysokiej rozdzielczości przy użyciu spektrometrii mas jonów wtórnych. W rezultacie odkryli, że większość wodoru, który dostał się na Ziemię w wyniku bombardowania meteorytem, ​​może znajdować się w jądrze. A jego ilość jest ogromna. Zdaniem ekspertów, gdyby ten wodór pozostał na powierzchni, Ziemia mogłaby nigdy nie uformować lądu i zostałaby pokryta przez ocean.

Praca naukowa opisująca te odkrycie została opublikowana w czasopiśmie Nature Communications.