بعض الحقائق عن الأرض لا تكشف عن نفسها على السطح. إنها تبقى مطوية في الضغط والزمن، مكتوبة ليس في المناظر الطبيعية ولكن في الصمت. تنتمي قصة الهيدروجين في نواة الأرض إلى هذه الفئة الأكثر هدوءًا من الاكتشاف، والتي تدعو إلى الصبر بدلاً من الاستعراض، وإلى التأمل بدلاً من العجلة.
على مدى عقود، فهم العلماء النواة على أنها قلب كثيف من الحديد والحرارة، حيث يشكل ضغطها الهائل المجال المغناطيسي للكوكب وإيقاعاته الداخلية. الآن، تضيف الأعمال التجريبية الحديثة وجودًا أكثر دقة إلى تلك الصورة. من خلال إعادة إنشاء ضغوط ودرجات حرارة تشبه النواة في بيئات مختبرية، بدأ الباحثون في قياس كمية الهيدروجين التي يمكن أن يمتصها الحديد تحت ظروف قاسية. تشير النتائج إلى أن نواة الأرض قد تحتوي على كميات أكبر بكثير من الهيدروجين مما كان يُفترض سابقًا.
الهيدروجين، العنصر الأخف والأكثر وفرة في الكون، يتصرف بشكل مختلف تحت ضغط شديد. تظهر التجارب أنه يمكن أن يذوب في الحديد المنصهر والصلب، ليصبح محبوسًا في هياكل بلورية عميقة داخل الكوكب. استنادًا إلى هذه النتائج، يقدر العلماء أن إجمالي محتوى الهيدروجين في النواة قد يعادل عشرات المحيطات من الماء، على الرغم من أنه ليس في شكل سائل. بدلاً من ذلك، يوجد كالهيدروجين الذري، مرتبط بشكل غير مرئي بالمادة المعدنية.
تساعد هذه الإدراك في معالجة الألغاز القديمة. نواة الأرض أقل كثافة قليلاً مما ينبغي أن يكون عليه الحديد النقي، ويقدم الهيدروجين تفسيرًا معقولًا لتلك الكتلة المفقودة. كما يعيد تشكيل النظريات حول تكوين الأرض المبكر، مما يشير إلى أن العناصر المرتبطة بالماء لم تُسلم إلى السطح فحسب، بل تم جذبها أيضًا إلى الداخل خلال شباب الكوكب المنصهر.
بعيدًا عن الهيكل، قد يؤثر وجود الهيدروجين على كيفية انتقال الحرارة من النواة إلى الوشاح، مما يؤثر بشكل غير مباشر على النشاط البركاني، والحركة التكتونية، وطول عمر الدرع المغناطيسي للأرض. تتكشف هذه العمليات ببطء، على مدى الزمن الجيولوجي، ومع ذلك، فإنها تحدد الاستقرار الذي اعتمدت عليه الحياة لعدة مليارات من السنين.
في الختام، يحذر الباحثون من أن هذه القياسات تظل غير مباشرة، مستمدة من نماذج تجريبية بدلاً من أخذ عينات مباشرة. ومع ذلك، تشير الأدلة إلى وفرة أعمق داخل الكوكب. قد تكون نواة الأرض، التي كانت تُعتبر في السابق صارمة وعنصرية، تحتفظ بهدوء بأحد المكونات الأساسية للحياة في مركزها.
تنبيه بشأن الصور: تم إنتاج الرسوم التوضيحية باستخدام الذكاء الاصطناعي وتعمل كتصويرات مفاهيمية.
المصادر (أسماء وسائل الإعلام فقط) Nature Science Scientific American BBC News National Geographic