El hidrógeno es uno de los elementos compuestos más potentes del núcleo de la Tierra, pero su naturaleza citrofílica (amante del hierro) es discutible.

En un nuevo estudio Universidad de tokio, Los científicos probaron la distribución de hidrógeno entre el hierro fundido y el silicato que se derrite a 30-60 gigabs y 3100-4600 kelvin. El experimento involucró químicos en un yunque de diamante y simulaba un centro juvenil. tierra.

Los resultados revelaron que el hidrógeno puede unirse fuertemente con el hierro en condiciones extremas. Esto significa que muchos de los hidrógenos en el centro de la Tierra provienen de agua que explotó hace miles de millones de años.

Para mirar más profundamente en la tierra, los científicos utilizaron técnicas de datos subterráneos para determinar la composición y densidad del agua subterránea. Sin embargo, este tipo de evaluaciones se vienen realizando desde hace mucho tiempo, y lo que es diferente es que lo básico está hecho de hierro. Sin embargo, su densidad, precisamente la porción líquida, es menor de lo esperado.

Esto lleva a los científicos a creer que el hierro debe tener numerosos elementos ligeros. Por lo tanto, por primera vez, los científicos estudiaron el comportamiento del agua en experimentos de laboratorio con compuestos de silicato y hierro metálico que simulaban con precisión reacciones de silicato metálico (núcleo-manto) durante la formación de la Tierra.

Diamond Unville. Carcasa exterior metálica y dientes diamantados interiores de yunque de alta presión. © 2021 Heroes et al.

Descubrieron que cuando el agua se encuentra con el hierro, la mayor parte del hidrógeno se disuelve en el metal y el oxígeno reacciona con el hierro para formar sustancias de silicato.

Muestre a Takawa, Ph.D. Dijo durante un estudio de estudiante en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Tokio, “A las temperaturas y presiones que usamos en la superficie, el hidrógeno no se une al hierro, pero nos preguntábamos si esto era posible en condiciones más extremas. No es fácil reproducir temperaturas y presiones tan extremas, y la mejor manera de lograrlas. en el laboratorio es utilizar un anillo hecho. Diamante. Puede entregar presiones de 30 a 60 gigapascales a temperaturas de 3,100-4,600 Kelvin. Esta es una buena simulación El centro de la tierra Creación. “

Los científicos utilizaron silicatos resistentes al agua y al metal, similares a los que se encuentran en el núcleo y el manto de la Tierra. Luego los comprimen en un yunque de diamante y simultáneamente calientan la muestra con un láser.

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Usando espectroscopía de masas de iones secundarios, observaron lo que estaba sucediendo en la muestra. Esto les permitió confirmar su hipótesis de que los enlaces de hidrógeno con el hierro explican la aparente escasez de agua de mar. Se dice que el hidrógeno ama el hierro o que es citofílico.

Héroes Dicho, “Este descubrimiento nos permite explorar algo que nos afecta más profundamente. Se dice que el hidrógeno es citofílico a alta presión. Y sin conocer la vida, nunca habría evolucionado.

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  1. Takawa, S., Sagamoto, N., Hiros, K. Y otros. Evidencia experimental de la incorporación de hidrógeno al núcleo de la Tierra. No Comuna 12, 2588 (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-22035-0