آیا ۴۵ اقیانوس هیدروژن در هسته زمین پنهان شده است؟

نتایج تحقیقات جدید نشان می‌دهد هسته زمین احتمالاً میزبان حجم عظیمی هیدروژن، معادل ۹ تا ۴۵ اقیانوس است. این یافته حاکی از آن است که آب از همان ابتدای شکل‌گیری سیاره ما، درون آن وجود داشته و فرضیه قدیمی انتقال آب توسط دنباله‌دارها را به چالش می‌کشد.

کشفی که منشأ آب زمین را بازنویسی می‌کند

بر اساس گزارش‌ها، پژوهشگران با انجام آزمایش‌های جدید برای سنجش میزان هیدروژن در مرکز زمین به این نتیجه رسیده‌اند که بخش عمده ذخایر آب سیاره از دوران ابتدایی پیدایش منظومه شمسی در اینجا حضور داشته است. هیلک اشلیختینگ، استاد دانشگاه کالیفرنیا، معتقد است این کشف شیوه تفکر دانشمندان درباره منشأ آب در زمین را به کلی دگرگون کرده است.

چگالی کمتر هسته و راز عناصر سبک

آهن عنصر اصلی تشکیل‌دهنده هسته زمین است، اما محاسبات نشان می‌دهد چگالی هسته کمتر از آن است که تنها از آهن خالص ساخته شده باشد. کشف درصد دقیق عناصر سبک‌تر مانند هیدروژن، کلید فهم چگونگی شکل‌گیری زمین محسوب می‌شود. به دلیل عمق بسیار زیاد و عدم دسترسی مستقیم، محققان به شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و آزمایش‌های پیچیده در فشار بالا متکی هستند.

آزمایشی در شرایط مشابه اعماق زمین

دونیانگ هوانگ، استاد دانشگاه پکن، و تیمش راهی برای مهار هیدروژن در آزمایشگاه یافتند. آن‌ها نمونه‌های کوچکی از آهن و شیشه سیلیکات هیدراته را بین دو الماس قرار داده و تا دمای ۴٬۸۲۷ درجه سانتی‌گراد تحت فشار ۱۱۱ گیگاپاسکال قرار دادند تا شرایط واقعی اعماق زمین بازسازی شود. سپس نمونه‌ها را با پرتو یونی تحلیل کردند.

نتایج و پیامدهای گسترده

نتایج این تحلیل نشان داد که اتم‌های سیلیسیم، اکسیژن و هیدروژن در زمان شکل‌گیری سیاره‌ای مانند زمین، چگونه در دل آهن محبوس می‌شوند. طبق محاسبات، هیدروژن بین ۰٫۰۷ تا ۰٫۳۶ درصد از وزن هسته را تشکیل می‌دهد که معادل حجم عظیمی از آب است. ذخیره این حجم از هیدروژن تنها در نخستین مراحل شکل‌گیری زمین امکان‌پذیر بوده است.

ارتباط با میدان مغناطیسی زمین

این فرآیند تبلور عناصر در اعماق زمین، فرآیند همرفتی را در هسته تقویت کرده و نیروی لازم برای فعالیت «ژئودینامو» یا موتور الکتریکی طبیعی زمین را فراهم کرده است. این فعالیت به نوبه خود باعث شکل‌گیری میدان مغناطیسی زمین شده که همچون سپری حیاتی، سیاره را برای زندگی مسکونی کرده است. این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.

منبع: برترین‌ها

اخبار علم و فناوری