Ce se întâmplă la 5.000 de kilometri sub Pământ. Descoperirea făcută de cercetători în timpul unui experiment

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google Urmărește-ne pe Google News

Un experiment desfășurat în Germania ar putea schimba teoriile despre structura nucleului intern al Pământului. Cercetătorii spun că fierul supus unor presiuni și temperaturi extreme poate adopta o formă cristalină diferită de cea considerată până acum dominantă în adâncul planetei, potrivit Science.

Fierul a căpătat o structură neașteptată la temperaturi extreme

Timp de mai multe decenii, studiile și simulările computerizate au indicat că atomii de fier din nucleul intern al Pământului sunt organizați în principal într-o structură cristalină hexagonală. Rezultatele unui experiment desfășurat la European X-ray Free-Electron Laser (XFEL), în Germania, ridică însă întrebări cu privire la această ipoteză.

În proiectul HotCores, echipa de cercetători a comprimat o mostră foarte mică de fier între vârfurile unor nicovale din diamant. Scopul a fost reproducerea condițiilor extreme existente la mii de kilometri sub suprafața terestră.

Primele măsurători au indicat structura hexagonală anticipată. Ulterior, când presiunea a depășit echivalentul a aproximativ 2,3 milioane de atmosfere, iar temperatura a ajuns la circa 5.700 de grade Celsius, instrumentele au detectat un semnal asociat unei structuri cubice de tip BCC, abreviere pentru „body-centered cubic”.

Trucul restaurantelor cu alunele, nucile și măslinele. Cum câștigă de pe urma ta

Mâncărurile bizare din Epoca de Aur: Ce produse de o calitate îndoielnică erau nevoiți românii să consume înainte de 1989

Observația sugerează că fierul ar putea avea un comportament diferit de cel anticipat în condiții similare celor din nucleul intern al planetei.

Viata pe Pământ. Sursa foto: Pixabay

Cum ar putea influența descoperirea câmpul magnetic al Pământului

Structura cristalină a fierului influențează proprietățile fizice ale acestuia, inclusiv modul în care transferă căldura. Din acest motiv, o eventuală schimbare a modelului folosit pentru descrierea nucleului intern ar putea avea consecințe asupra teoriilor despre evoluția planetei.

Dacă fierul din această regiune are o structură diferită de cea presupusă până acum, oamenii de știință ar putea fi nevoiți să reevalueze momentul în care nucleul intern a început să se solidifice.

Acest proces este legat de transferul de căldură și de elemente către nucleul extern, care se află în stare lichidă. Mișcările materiei din această zonă contribuie la generarea câmpului magnetic terestru, unul dintre principalele mecanisme naturale de protecție împotriva particulelor încărcate electric provenite din spațiu.

Rezultatele nu au fost confirmate definitiv

Cercetătorii avertizează că experimentul nu oferă încă o dovadă definitivă privind existența structurii cubice în nucleul intern al Pământului.

Experimentele ulterioare nu au reușit să reproducă aceleași condiții de presiune, iar alte teste, realizate cu ajutorul tehnicilor convenționale bazate pe șocuri laser, au identificat doar structura hexagonală a fierului.

O posibilitate luată în calcul este ca ambele forme cristaline să existe în interiorul planetei. Un model publicat în 2021 propunea că fierul ar putea cristaliza inițial într-o formă cubică, înainte de a trece la structura hexagonală.

Compoziția chimică ar putea avea, de asemenea, un rol important. Cantități relativ mici de nichel, siliciu și alte elemente pot influența structura finală a materialului.

Cercetătorii testează rolul nichelului și al siliciului

Echipa proiectului HotCores analizează în prezent aliaje care conțin și alte elemente, pentru a determina cum influențează acestea comportamentul fierului în condiții extreme.

Rezultatele preliminare, care nu au fost încă publicate, sugerează că prezența nichelului și a siliciului ar putea favoriza formarea structurii cubice.