Žemės gelmės vis dar slepia milžiniškas paslaptis, tačiau naujausi mokslininkų tyrimai rodo, kad mūsų planeta gali būti kur kas „vandeningesnė“, nei manyta iki šiol. Surinkti duomenys leidžia spėti, jog giliai Žemės branduolyje slypi didžiulės vandenilio atsargos, kurių teoriškai pakaktų dešimtims pasaulinių vandenynų. Tai verčia iš naujo permąstyti ne tik vandens kilmę Žemėje, bet ir pačią planetos formavimosi istoriją.
Skaičiuojama, kad vandenilio dalis Žemės branduolyje gali sudaryti apie 0,36–0,7 % visos branduolio masės. Toks kiekis, mokslininkų vertinimu, prilygtų vandeniui, kurio pakaktų suformuoti maždaug 9–45 šiandieninius pasaulinius vandenynus.
Jeigu šie vertinimai pasitvirtins, jie iš esmės pakeis iki šiol vyravusius įsivaizdavimus apie Žemės susidarymą ir ankstyvąją jos istoriją.
Kaip formavosi Žemė ir jos branduolys?
Manoma, kad daugiau kaip prieš 4,6 mlrd. metų aplink Saulę skrieję akmenys, dujos ir dulkės ėmė kauptis, jungtis ir nuolat susidurti. Taip palaipsniui formavosi būsimos Žemės sandara: branduolys, mantija ir pluta.
Planetos gelmėse, esant milžiniškam slėgiui, ėmė judėti tankus, įkaitęs skystas metalinis branduolys, sudarytas daugiausia iš geležies ir nikelio. Būtent tokiomis ekstremaliomis sąlygomis, kaip rodo naujausi tyrimai, galėjo būti „įkalintas“ didelis vandenilio kiekis.
Vanduo Žemėje: ne tik kometų dovana
Naujojo tyrimo duomenys leidžia teigti, kad didžioji dalis Žemės vandens, o kartu ir vandenilio, galėjo būti įtraukta į planetos sudėtį dar formavimosi pradžioje. Tai prieštarauja anksčiau plačiai paplitusiai hipotezei, jog vanduo į Žemę daugiausia atkeliavo vėliau, kai į planetos paviršių atsitrenkdavo kometos ir asteroidai.
Pasak tyrimo autorių, būtent branduolys pirmaisiais milijonais metų po Žemės susidarymo galėjo išsaugoti didžiausią vandens dalį.
Žemės branduolys išsaugojo didžiąją dalį vandens pirmaisiais milijoną metų trukusios planetos istorijos. Pagal vandens kiekį po jo rikiuojasi mantija ir pluta. Paviršiuje – ten, kur egzistuoja gyvybė – yra mažiausiai vandenilio
, – teigia tyrimo vadovas, Pekino universiteto Žemės ir kosmoso mokslų mokyklos docentas Dunyangas Huangas.
Mokslininkai pabrėžia, kad vandenilio kilmės ir pasiskirstymo Žemėje supratimas yra itin svarbus siekiant paaiškinti, kaip formuojasi planetos ir kokiomis sąlygomis jose gali vystytis gyvybė.
Nematomos gelmės: kaip tyrinėjamas branduolys
Žemės branduolys yra tokiame gylyje, kad jo neįmanoma stebėti tiesiogiai. Be to, ten vyraujančias milžiniško slėgio ir temperatūros sąlygas labai sudėtinga tiksliai atkurti laboratorijose. Dėl šių priežasčių mokslininkai jau seniai mėgina bent apytiksliai įvertinti, kiek vandenilio gali būti šiame skystame metaliniame sluoksnyje, analizuodami cheminių elementų sąveikas geležyje ir taikydami netiesioginius metodus.
Tyrimo autoriai pripažįsta, kad jų išvadas dar būtina patvirtinti ir patikslinti. Netiesioginiai matavimai neišvengiamai susiję su neapibrėžtumu, be to, jie gali neapimti visų cheminių reakcijų, galinčių turėti įtakos vandenilio kiekio branduolyje skaičiavimams.
Ką reikštų hipotezės patvirtinimas?
Jeigu būsimi matavimai ir modeliai patvirtins dabartines išvadas, tai reikštų, kad vandenilis Žemėje buvo nuo pat jos formavimosi pradžios. Tokiu atveju kometų ir asteroidų atneštas vanduo bei dujos būtų laikomi papildomu, o ne pagrindiniu šio elemento šaltiniu.
Toks požiūrio pokytis ne tik perrašytų Žemės istorijos pasakojimą, bet ir galėtų pakeisti paieškos strategijas ieškant gyvenamų pasaulių už Saulės sistemos ribų. Jei vandeniu turtingi branduoliai yra dažnas reiškinys, palankios sąlygos gyvybei gali būti paplitusios daug plačiau, nei manyta iki šiol.
