Ядро Земли может просачиваться водородом миллиарды лет

Эта статья прошла редакционную проверку в соответствии с процессами и политикой Science X. Редакторы, обеспечивая достоверность содержания, выделили следующие особенности:

Проверено на достоверность

Опубликовано после прохождения рецензирования

надёжный источник

прошедший проверку орфографии и грамматики

Схематическая модель, демонстрирующая происхождение изотопных аномалий в базальтах океантических островов. Источник: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aei4756

Когда Земля образовалась миллиарды лет назад, её металлическое ядро было покрыто глобальным океаном магмы из расплавленной породы; этот океан в итоге остыл и кристаллизовался, образовав мантию. Сегодня, когда мантийные столбы со глубокими корнями поднимаются к поверхности и вызывают вулканические извержения, возникающая лава может содержать водород, пришедший из глубин планеты.

Водород существует в двух устойчивых формах: стандартный лёгкий водород и его более тяжёлая форма, называемая дейтерием. Хотя большинство вулканических пород имеют относительно нормальные соотношения изотопов обычного водорода, некоторые лавы, связанные с глубокими мантийными столбами, содержат аномально низкое содержание дейтерия.

Этот редкий коктейль вызвал крупную дискуссию: эта низкая подпись дейтерия образовалась в ранний период при замерзании магматического океана, или же её источник — водород, просачивающийся из металлического ядра Земли?

Путешествие в эпоху расплавленной Земли

Пытаясь ответить на этот вопрос, группа исследователей под руководством Вэньчжун Ванга из Китайского университета науки и технологий использовала продвинутые компьютерные симуляции для воссоздания условий на глубине в тысячи километров под поверхностью Земли.

Команда исследовала, как два вида водороха ведут себя при остывании расплавленной породы и кристаллизации в различных минералах. Затем полученные результаты были использованы для моделирования распределения обоих видов водороха в ранней мантии Земли.

В статье, опубликованной в журнале Science Advances, исследователи отмечают, что при остывании и кристаллизации древней магмы водород распределялся в мантии относительно равномерно в двух формах. Хотя на разных глубинах наблюдаются небольшие различия в соотношениях, подобной ситуации с аномально низким уровнем дейтерия, встречающимся в вулканических породах таких мест, как остров Баффин у Северного Полюса Канады и Исландия, не наблюдалось.

«Наши результаты показывают, что кристаллизация в магматическом океане не приводит к значительной фракционизации изотопов водорода в мантии Земли», — говорят авторы исследования.

Теория «протекшего ядра»

Это означает, что замерзание магматического океана не сможет объяснить эти необычные сигналы. Поэтому исследователи поддерживают объяснение через просачивание из ядра. Они утверждают, что водород с низким содержанием дейтерия мог на протяжении миллиардов лет просачиваться из металлического ядра Земли в окружающую мантию.

Есть ещё одна подсказка, указывающая на ядро. В некоторых из этих вулканических пород содержится аномально высокое соотношение гелия-3 к гелию-4. Гелий-3 — это редкая форма гелия, которая, вероятно, сохранялась в ядре Земли на протяжении миллиардов лет.

Хотя полученные результаты усиливают гипотезу о выделении водорода из ядра, до сих пор не совсем ясно, каким образом водород достигает мантии.

Выявление механизмов, обеспечивающих перенос сигнатур ядер в мантию, остаётся важной целью для будущих исследований.

Эту статью для Science X написал Paul Arnold; редактором выступила Lisa Lock, а проверку на достоверность провёл и оставил отзыв Robert Egan. Статья является результатом кропотливого человеческого труда. Science X рассчитывает на поддержку своих читателей, чтобы продолжать независимую научную журналистику. Если этот материал для вас значим, пожалуйста, рассмотрите возможность сделать пожертвование (особенно ежемесячное). В качестве благодарности вы получите аккаунт без рекламы.

Юй Чжан и др., «Водородные изотопы свидетельствуют о протекании воды из ядра Земли», (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aei4756

Получила степень бакалавра по биологии в Лондонском университете. Является независимым автором и репортером, много лет работающим в сфере журналистики. Имеет богатый опыт путешествий по всему миру. Работает из Южной Испании. Полный профиль →

Имеет степень бакалавра в области истории искусства и степень магистра в области материальной культуры. Является бывшим редактором , парамедиком и координатором . Занимается редактированием для Science X с 2021 года. Полное профиль →

Имеет степень бакалавра в области математической биологии и степень магистра в области творческого письма. Обладает уникальным взглядом на науку и язык, много путешествовал.

© 2026 Science X Network

Отзывы редакторам