Ново изследване показва, че между ядрото и мантията на Земята може да съществува обмен на вещества, продължаващ милиарди години
Вулканичната лава може да съдържа водород, произхождащ от металното ядро на Земята. До тази хипотеза достигат учени от Китайския университет за наука и технологии в изследване, публикувано на 9 октомври в научното списание Science Advances.
Резултатите предполагат, че земното ядро и мантията може да не са напълно изолирани едно от друго, а между тях да протича продължителен обмен на вещества.
Учените изследвали необичайния химичен състав на вулканични скали от Исландия и Бафинова земя в канадската Арктика. В тях е установено изключително ниско съдържание на деутерий – по-тежка разновидност на водорода.
Съотношението между обикновения водород и деутерия позволява на изследователите да проследяват произхода на веществата във вътрешността на планетата.
Досега едно от възможните обяснения беше, че необичайният състав на лавата се е формирал преди милиарди години, когато младата Земя постепенно се е охлаждала от състояние на огромен океан от разтопени скали.
За да проверят тази теория, учените използвали компютърни симулации, съчетаващи квантови изчисления и машинно обучение. Резултатите показали, че при охлаждането и кристализацията на ранната Земя двата вида водород са се разпределяли сравнително равномерно в мантията.
Това означава, че този процес не може самостоятелно да обясни необичайно ниските стойности на деутерий, открити в някои вулканични скали.
Според изследователите по-вероятното обяснение е, че част от водорода е преминала от земното ядро към мантията. В подкрепа на тази хипотеза се посочват и необичайните съотношения между изотопите на хелия, установени в определени вулканични материали.
Откритието може да промени представите за процесите, протичащи дълбоко под земната повърхност, както и за развитието на планетата през милиардите години след нейното формиране.
Учените обаче подчертават, че изследването не представлява пряко доказателство за преминаването на водород от ядрото към мантията. Все още предстои да бъде изяснен точният механизъм, по който подобен обмен може да се осъществява.
