به گزارش پارسینه به نقل از زومیت، هسته زمین احتمالا میزبان 45 اقیانوس هیدروژن است؛ یافته ای که نشان می دهد آب از همان ابتدای خلقت، در تاروپود سیاره ما حضور داشته است.

نتایج آزمایش های جدید برای سنجش میزان سبک ترین عنصر کیهان در مرکز زمین، نشان می دهد که بخش عمده ای از ذخایر آب سیاره ما از همان دوران ابتدایی پیدایش منظومه شمسی در اینجا حضور داشته است.

به گزارش ساینتیفیک امریکن، مطالعات پژوهشگران حاکی از آن است که هسته زمین احتمالاً معادل 9 تا 45 اقیانوس، هیدروژن در اعماق خود جای داده است. چنین تخمینی نشان می دهد که سیاره ما از دیسکی متشکل از گاز و غبار شکل گرفته که به شدت غنی از هیدروژن بوده است.

یافته های پژوهش فرضیه ی قدیمی انتقال آب به زمین توسط دنباله دارها و اجرام یخی را با چالشی جدی روبرو می کند. طبق شواهد، آب از همان لحظه تولد زمین همراهش بوده و پیوندی دیرینه با ساختار اولیه ی سیاره دارد. هیلک اشلیختینگ، استاد علوم زمین و فضا در دانشگاه کالیفرنیا، معتقد است این کشف شیوه ی تفکر دانشمندان درباره ی منشأ آب در زمین را به کل دگرگون می کند.

آهن، عنصر اصلی تشکیل دهنده ی هسته زمین است، اما محاسبات نشان می دهد که چگالی هسته کمتر از آن است که تنها از آهن خالص ساخته شده باشد. کشف درصد دقیق عناصر سبک تر در ترکیب هسته، کلید فهم چگونگی شکل گیری زمین است. به دلیل عمق بسیار زیاد و فقدان دسترسی مستقیم، محققان ناچارند به شبیه سازی های کامپیوتری و آزمایش های پیچیده در فشار بالا تکیه کنند. در آزمایش ها، مقادیر میکروسکوپی از عناصر مختلف در دستگاهی به نام سلول سندان الماسی تحت فشار و دمایی مشابه مرکز زمین قرار می گیرند.

هیدروژن در شرایط آزمایشگاهی همواره عنصری چالش برانگیز بوده است؛ زیرا به گفته ی آنات شاهار، دانشمند مؤسسه ی کارنگی، این عنصر به دلیل سبکی مفرط و قابلیت نفوذ بالا، به سرعت پخش و از کنترل خارج می شود.

دونیانگ هوانگ، استاد علوم زمین دانشگاه پکن، به همراه تیم خود موفق شد راهی برای مهار هیدروژن بیابد. پژوهشگران نمونه های ناچیزی از آهن و شیشه سیلیکات هیدراته (مدلی از اقیانوس ماگمایی اولیه زمین) را میان دو الماس قرار داده و تا دمای خیره کننده 4٬827 درجه سانتی گراد گرم کردند. مواد هم زمان تحت فشار 111 گیگاپاسکال قرار گرفتند تا شرایط واقعی اعماق زمین بازسازی شود.

تیم تحقیقاتی در مرحله ی بعد، نمونه ها را به سوزن هایی با نوک 20 نانومتری تبدیل و با استفاده از بمباران پرتو یونی متمرکز، اتم ها را یکی یکی برای تحلیل دقیق جدا کردند. نتایج نشان داد که اتم های سیلیسیم، اکسیژن و هیدروژن در زمان شکل گیری سیاره ای مانند زمین، چگونه در دل آهن محبوس می شوند. طبق محاسبات هوانگ، هیدروژن بین 0٫07 تا 0٫36 درصد از وزن هسته را تشکیل می دهد که در مقیاس سیاره ای، معادل حجمی عظیم از آب در اعماق زمین است.

ذخیره ی چنین حجمی از هیدروژن در هسته، تنها در نخستین مراحل شکل گیری زمین امکان پذیر بوده است. این واقعیت نشان می دهد که چرخه ی آب از حدود 4٫5 میلیارد سال پیش، یعنی درست از زمانی که هسته شروع به سردشدن کرد و فرآیند تبلور عناصر در آن آغاز شد، در سیاره ی ما نقش آفرینی کرده است.

تبلور عناصر در اعماق زمین، فرآیند همرفتی را در هسته تقویت کرده است. این جریان های حرکتی، نیروی لازم برای فعالیت ژئودینامو یا همان موتور الکتریکی طبیعی زمین را فراهم کردند تا میدان مغناطیسی سیاره شکل بگیرد؛ میدانی که امروزه به عنوان سپری حیاتی، زمین را به مکانی سکونت پذیر برای انسان و سایر موجودات تبدیل کرده است.

پژوهش در نشریه ی Nature Communications منتشر شده است.