A Föld magja milliárdok óta szivárogtathat hidrogént

Cikk a Science X szerkesztői folyamatának és politikáinak megfelelően átdolgozásra került. A szerkesztők a következő jellemzőket emelték ki, miközben biztosították a tartalom megbízhatóságát:

Valóságtartalom ellenőrzése elvégezve

Peer review-en áthaladt, publikált cikk

megbízható forrás

Helyesírási és nyelvi ellenőrzésen átvite

Az óceáni szigetek bazaltjaiban megfigyelhető izotópanomáliák eredetét bemutató sémikus modell. Forrás: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aei4756

A Föld kialakulásakor, több milliárd évvel ezelőtt, fém magja egy gömb alakú magmaóceánnal volt borítva, amelyet olvadt kőzetek alkottak; ez az óceás végül lehűlt és kristályosodott, létrehozva a köpenyt. Ma már, amikor a mély gyökerekkel rendelkező köpenystoszlopok felémelkednek a felszín felé és vulkáni kitöréseket okoznak, a keletkező lávák tartalmazhatnak hidrogént a Föld mélyebb rétegeiből.

A hidrogén két stabil formában fordul elő: a szokásos könnyű hidrogénben és a nehezebb formában, amelyet deutériumnak nevezünk. Bár a legtöbb vulkanikus kőzet viszonylag normál hidrogénizotóp-arányokkal rendelkezik, egyes lavákban, amelyek a mély köpenysztúpokkal hozhatók kapcsolatba, rendkívül alacsony deutérium-arány figyelhető meg.

Ez a ritka keverék nagy vitát szított: Ez az alacsony deuterium-jel a korai időszakban jött-e létre, amikor a magmaoceán megdermedt, vagy a Föld fémmagjából szivárgó hidrogénből ered?

Utazás a Föld olvadt korába

Ezt a kérdést megválaszolni próbáló, Wenzhong Wang vezette Tudomány és Technológia Egyeteméhez tartozó kutatócsoport fejlett számítógépes szimulációkat alkalmazott, hogy a felszíntől több ezer kilométer mélyen újra teremtsék a feltételeket.

A csapat tanulmányozta, hogyan viselkedik a hidrogén két formája, amíg a megolvadt kőzet hűl, és különböző ásványokba kristályosodik. Ezt követően az elért eredményeiket használták arra, hogy modellezzék a hidrogén két formájának eloszlását a Föld kora köpenyében.

Science Advances folyóiratban publikált cikkében a kutatók azt jelölik, hogy az ókori magma hűlés és kristályosodás során a hidrogén két formája a földköpenben viszonylag egyenletesen oszlott el. Bár eltérő mélységekben kisebb különbségek voltak az arányokban, nem volt hasonló helyzet a rendkívül alacsony deuteriumszintekkel, amelyek a kanadai Észarkörön fekvő Baffin-szigeten és Izlandon található vulkanikus kőzetekben fordulnak elő.

“A kutatásunk eredményei azt mutatják, hogy a magmás óceán kristalleşmesi nem okoz jelentős izotóp-frakciósztálódást a Föld mantójában a hidrogénizotópokban” – állítja a tanulmány szerzője.

A szivárgó mag elmélete

Ez azt jelenti, hogy ezek a rendkívüli jelek nem magyarázhatják a magmaóceán megfagyását. Ezért a kutatók a magból való szivárgás magyarázatát támogatják. Szerintük valószínű, hogy a alacsony deuterium-arányú hidrogén milliárdok éven keresztül szivárgott a Fém magból a körülötte lévő köpenybe.

A magot jelző egy másik tipp is van. Ezekből a vulkanikus kőzetekből néhány extra rendkívüli mértékben magas hélium-3/hélium-4 aránnyal rendelkezik. A hélium-3 egy ritka héliumforma, amely valószínűleg a Föld magjában maradt meg milliárdok éven át.

A találatok, bár megerősítik a magból szivárgó hidrogén elméletét, nem tisztázódott teljes mértékben, hogyan jutott el az anyag onnan a kalapba.

A magok aláírásainak a köpenybe való átvitelét biztosító mechanizmusok feltárása fontos célnak marad a jövőbeli kutatások számára.

Cikket cikket cikket.

Yu Zhang és munkatársai, A hidrogénizotópok vízsivárgást tárnak fel a magban, (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aei4756

A Londoni Egyetemen biológia szakon szerzett diplomával rendelkezik. Tapasztalt BBC dokumentumfilm-alkotó, aki az egész világot bejárta. Dél-Spanyolországból dolgozik szabadúszóként. Teljes profil →

Művészettörténetből diplomát szerzett, a anyagi kultúrából pedig mesterfokozatot szerzett. Egykori múzeum szerkesztő, paramédikus és szervátültetési koordinátor. 2021 óta szerkeszti a Science X portált. Teljes profil →

Matematikai biológiából diplomát, alkotó írásból mesterdiplomát szerzett. Egyedi nézőpontokkal rendelkezik a tudomány és a nyelv területén, és sokat utazott.

© 2026 Science X Network

Visszajelzés a szerkesztőknek