Fenomenul neobișnuit descoperit în nucleul Pământului. Detaliul care a uimit și experții

Urmărește A1 pe Discover

Experții au demonstrat în sfârșit ca o stare a materiei neobișnuită există în nucleul Pământului, după ce au realizat mai multe experimente pentru a testa teoria.

Această stare superionică ar putea explica unele dintre fenomenele neobișnuite din centrul planetei, scrie Science Alert.

Printre acestea se numără încetinirea unor unde. Potrivit rezultatelor, această stare ar duce la o materie cu o consistență similară cu cea a untului.

Ceea ce poate produce o dinamică diferită în centrul planetei.

Fenomenul neobișnuit descoperit în nucleul Pământului

„Pentru prima dată, am demonstrat experimental că un aliaj fier–carbon, aflat în condițiile din nucleul intern, prezintă o viteză de forfecare remarcabil de scăzută,” a declarat fizicianul Youjun Zhang de la Universitatea Sichuan din China.

„În această stare, atomii de carbon devin extrem de mobili. Duc la o difuzie prin cadrul cristalin al fierului ca niște copii care se strecoară printre dansatori într-un dans pătrat, în timp ce fierul rămâne solid și ordonat. Această așa-numită „fază superionică” reduce semnificativ rigiditatea aliajului,” a continuat expertul.

Citește și: Planeta care s-ar ascunde în Sistemul Solar. La ce distanță de Pământ s-ar afla Planeta Y, potrivit experților

Încă din anii 1930, viziunea predominantă asupra interiorului Pământului a urmat modelul unui nucleu extern lichid, topit, și al unui nucleu intern atât de comprimat de presiune încât rămâne solid în ciuda căldurii intense.

Totuși, unele dovezi provenite din date seismice obținute de-a lungul deceniilor au sugerat că realitatea ar fi diferită.

Înțelegerea noastră a structurii interne a Pământului provine din observații seismice. Modul în care undele se deplasează prin materiale cu proprietăți diferite oferă o imagine destul de detaliată a arhitecturii interne a planetei.

Însă, în special, viteza scăzută a undelor de forfecare prin nucleu sugerează că, dacă acesta e solid, nu e solid în sensul cu care suntem obișnuiți.

Nucleul Pământului ar putea fi diferit față de cum ne imaginăm

În 2022, o echipă condusă de geofizicianul Yu He de la Academia Chineză de Științe a demonstrat teoretic că superionicitatea ar putea rezolva acest mister. Deși presiunea imensă a întregii mase a Pământului menține fierul într-o matrice solidă, căldura extremă permite atomilor mai ușori să curgă și să se miște liber, ca într-un fluid. Aceasta ar fi o stare superionică ce e, simultan, solidă și lichidă.

Dovezile experimentale tocmai au confirmat această posibilitate. Zhang, He și colegii lor au folosit o tehnică numită comprimare dinamică prin șoc pentru a presa o mică bucată de aliaj fier–carbon atât de puternic încât aceasta s-a comportat exact așa cum ar trebui să se comporte același aliaj în nucleul intern al Pământului.

Pentru a accelera testele, au folosit tunuri cu gaz ușor în 2 trepte. În acest experiment, proiectilul din aliaj fier–carbon a fost tras cu viteze de peste 7 kilometri pe secundă către o țintă extrem de compresibilă din fluorură de litiu.

Impactul generează un șoc invers care comprimă proba la presiuni de până la 140 gigapascali și temperaturi apropiate de 2.600 Kelvin (2.327 de grade Celsius).

Citește și: Cum ar fi apărut Luna. Unii experți susțin că Pământul s-ar fi învecinat cu o lume secretă

Aceste condiții nu sunt chiar la fel de extreme ca cele din nucleul intern, unde presiunile variază între 330 și 360 gigapascali, iar temperaturile ajung la 5.000–6.000 Kelvin, dar sunt suficient de ridicate pentru a reproduce aspecte-cheie ale mediului din nucleu.

Descoperirea ar putea oferi chiar perspective noi asupra câmpului magnetic al Pământului, o structură vastă extinsă în spațiu.

„Ne îndepărtăm de un model static, rigid al nucleului intern către unul dinamic,” a declarat Zhang. „Înțelegerea acestei stări ascunse a materiei ne aduce cu un pas mai aproape de descifrarea secretelor interiorului planetelor de tip terestru.”