ขุมทรัพย์ไฮโดรเจนใต้พิภพ งานวิจัยเผยแก่นโลกอาจเก็บกักไฮโดรเจนไว้มากกว่ามหาสมุทรถึง 45 เท่า

ทีมนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า แก่นโลกของเราอาจเป็นแหล่งเก็บสะสมก๊าซไฮโดรเจนที่ใหญ่ที่สุด โดยอาจมีปริมาณมากกว่าไฮโดรเจนในมหาสมุทรทั้งหมดรวมกันหลายสิบเท่า การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยไขปริศนาเรื่ององค์ประกอบทางเคมีของใจกลางโลก แต่ยังเปลี่ยนความเข้าใจเดิมที่ว่าน้ำบนโลกส่วนใหญ่มาจากดาวหาง โดยชี้ให้เห็นว่าโลกอาจสร้างแหล่งน้ำขึ้นมาเองตั้งแต่ช่วงเริ่มก่อตัวเป็นดาวเคราะห์

หากมองจากภายนอก โลกดูเหมือนจะมีไฮโดรเจนไม่มากนักเมื่อเทียบกับธาตุอื่น แต่ในความเป็นจริงแล้ว ไฮโดรเจนซึ่งเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในจักรวาลได้แฝงตัวอยู่ในรูปแบบของน้ำที่เรารู้จักกันดี อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาล่าสุดจากคณะผู้นำโดย ตงหยาง หวง นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยปักกิ่ง ประเทศจีน ระบุว่าลึกลงไปที่บริเวณแก่นโลก มีไฮโดรเจนมหาศาลถูกกักเก็บไว้ในรูปของโลหะผสมกับเหล็กที่ความหนาแน่นสูง โดยคาดการณ์ว่าอาจมีปริมาณมากถึง 45 เท่าของไฮโดรเจนที่มีอยู่ในมหาสมุทรทั่วโลกรวมกัน หรือคิดเป็นน้ำหนักมหาศาลถึงหลายล้านล้านล้านกิโลกรัม

การศึกษาครั้งนี้มีความท้าทายอย่างยิ่ง เนื่องจากมนุษย์ไม่สามารถเดินทางลงไปเก็บตัวอย่างจากแก่นโลกได้ ทีมวิจัยจึงใช้เทคนิคขั้นสูงด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า "ทั่งเพชร" เพื่อสร้างสภาวะจำลองที่เลียนแบบใจกลางโลก โดยการบีบอัดลูกบอลเหล็กขนาดจิ๋วที่หุ้มด้วยแก้วซิลิเกตที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบ ภายใต้ความดันสูงถึง 111 จิกะพาสคัล (gigapascals) และให้ความร้อนสูงถึงประมาณ 5,100 เคลวิน ซึ่งใกล้เคียงกับอุณหภูมิและความดันที่เกิดขึ้นจริงในแก่นโลก ในสภาวะที่สุดขั้วเช่นนี้ สสารทุกอย่างจะละลายกลายเป็นของเหลวและผสมรวมกันอย่างอิสระเหมือนในช่วงที่แก่นโลกกำลังเริ่มก่อตัวเมื่อหลายพันล้านปีก่อน

ผลการทดลองเผยให้เห็นว่าไฮโดรเจนสามารถผสมเข้ากับเหล็กได้อย่างง่ายดาย และเกิดการสร้างพันธะกับออกซิเจนและซิลิกอนในส่วนผสมนั้น จากการคำนวณโดยอ้างอิงความหนาแน่นของแก่นโลกที่พบว่ามีซิลิกอนผสมอยู่ประมาณร้อยละ 2 ถึง 10 ทีมวิจัยสรุปว่าแก่นโลกน่าจะมีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบประมาณร้อยละ 0.07 ถึง 0.36 ของมวลทั้งหมด ซึ่งตัวเลขนี้สะท้อนให้เห็นว่าไฮโดรเจนถูกเก็บซ่อนไว้ในที่ที่ลึกที่สุดเกินกว่าที่เราจะจินตนาการได้

งานวิจัยชิ้นตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications เมื่อปี พ.ศ. 2568 มีความสำคัญอย่างมากต่อวงการดาราศาสตร์และธรณีวิทยา เพราะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถย้อนรอยประวัติศาสตร์การกำเนิดโลกได้ชัดเจนขึ้น ข้อมูลนี้ชี้ว่าน้ำส่วนใหญ่บนโลกอาจไม่ได้มาจากดาวหางที่พุ่งชนโลกในภายหลัง แต่มาจากกระบวนการสะสมมวลสารในช่วงแรกของการสร้างโลกเอง นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอื่น ๆ ว่าแม้ดาวเคราะห์หินดวงอื่นจะดูแห้งแล้งจากภายนอก แต่ลึกลงไปใต้พื้นผิวของพวกมันอาจมีแหล่งทรัพยากรไฮโดรเจนและน้ำซ่อนอยู่เช่นเดียวกับโลกของเรา

ข้อมูลอ้างอิง: Science Alert

• Earth's Largest Reserve of Hydrogen Could Be Hiding in Its Core