Водород облегчил лунное ядро: эксперименты раскрывают секрет недр ✎ экспресс

Оригинал: "Fe-H melting curve below 3 GPa: Implications for hydrogen in the lunar core"
arXiv:2604.12222 · 2026-04-14 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Эксперименты показали: водород легко растворяется в жидком железе при низком давлении, объясняя низкую плотность лунного ядра.

Долгое время в планетологии господствовало убеждение: водород при низких давлениях почти не растворяется в жидком железе, а значит, в ядре Луны его искать не стоит. Однако серия лабораторных экспериментов заставила пересмотреть эту догму. Исследователи воспроизвели условия лунных недр — давление порядка 5 ГПа — и обнаружили, что водород охотно внедряется в железный расплав. Проникая в структуру металла, он увеличивает беспорядок в расположении атомов, то есть энтропию, и, подобно кулинарному разрыхлителю, понижает температуру плавления, делая ядро более текучим и менее плотным.

При давлении, характерном для центра Луны, железо способно поглотить до 1,2% водорода по массе. На первый взгляд, это ничтожная примесь, но её влияние поразительно: плотность ядра падает на целых 9%. Именно такой дефицит плотности по сравнению с чистым железом был выявлен ранее сейсмическими методами — по тому, как Луна колеблется под действием приливных сил и ударов. Выходит, ядро напоминает газированный напиток: водород, словно невидимые пузырьки, разрыхляет металл, не давая ему оставаться монолитным.

Эффект оказался универсальным. Та же водородная «примесь-разрыхлитель», вероятно, отвечает и за аномально лёгкое ядро Меркурия, чьи размеры и масса давно ставили учёных в тупик. Открытие заставляет по-новому взглянуть на внутреннее устройство небольших каменистых планет, включая далёкие экзопланеты: водород может скрываться в их железных ядрах, незаметно меняя физические свойства целых миров.

Луна не единственная: у Меркурия тоже есть необычно лёгкое ядро, и, возможно, водород скрывается и там.

Учёные
Charles-Augustin de CoulombJohannes RydbergTheodore LymanArnold SommerfeldJohann Jakob BalmerJoseph von Fraunhofer
Понятия
ядро бедный металлами хранение водорода коллапс ядра материалы для хранения водорода