Jądro wewnętrzne Ziemi wcale nie jest stałe

Jądro Ziemi w laboratorium. Udało się odtworzyć panujące tam warunki

Naukowcy związani ze Stanford Linear Accelerator Center zaobserwowali deformację struktury atomowej żelaza w celu dostosowania się do warunków panujących w obrębie zewnętrznego jądra naszej planety.

Jeśli chodzi o rdzenie planet, to nasza wiedza na ich temat opiera się na laboratoryjnych eksperymentach, które mają na celu stworzenie warunków podobnych do rzeczywiście panujących. Przynajmniej w zakresie temperatur i ciśnienia. Jest to oczywiście niełatwe, dlatego osiągnięcia opisane w Physical Review Letters są tym bardziej imponujące.

Czytaj też: Powtórzyli eksperyment z lat 50. i odkryli coś zupełnie nowego. W ten sposób mogło powstać życie na Ziemi

Ich autorom nie udało się może odtworzyć warunków panujących w wewnętrznym jądrze Ziemi, jednak odnieśli sukces w zakresie naśladowania jego zewnętrznych obszarów. Naukowcy odpowiedzialni za przełom wykorzystali dwa rodzaje lasera, aby zasymulować te niezwykle ekstremalne warunki. W ruch poszedł laser optyczny, który wyemitował falę uderzeniową oraz LCLS, umożliwiające obserwację żelaza na poziomie atomowym.

Do tej pory nikt nie obserwował reakcji żelaza na naprężenia w tak wysokich temperaturach i ciśnieniu. W miarę jak będziemy je zwiększać, żelazo nie będzie wiedziało, co zrobić z tym dodatkowym naprężeniem. Musi się go pozbyć, więc próbuje znaleźć najbardziej efektywny mechanizm, aby tego dokonać.

Arianna Gleason, współautorka badania

Jądro Ziemi cechuje się obecnością wysokich ciśnień i temperatur

W zewnętrznym jądrze naszej planety panuje ciśnienie od 135 do 330 gigapaskali, podczas gdy tamtejsze temperatury osiągają od 3700 do 4700 stopni Celsjusza. Próbka została poddana działaniu ciśnienia do 187 gigapaskali i temperaturze dochodzącej do 3800 stopni Celsjusza. Dzięki laserowi LCLS naukowcy byli w stanie wykonywać pomiary w ciągu miliardowych części sekundy. Udało im się zauważyć, iż żelazo reaguje na dodatkowe naprężenia poprzez zjawisko określane mianem twinningu, którego efekty możecie zobaczyć na poniższej grafice.

Czytaj też: Jądro wewnętrze Ziemi wcale nie jest stałe. Przez dekady żyliśmy w błędzie

Wiedząc, jak żelazo zachowuje się w takich warunkach, naukowcy mogą wziąć to pod uwagę w przypadku tworzenia modeli i symulacji. Tego typu aktualizacje powinny być kluczowe dla zrozumienia zjawisk zachodzących w przestrzeni kosmicznej. Jądro Ziemi jest bowiem schowane w jej wnętrzu, ale wiadomo, iż istnieją bogate w metale asteroidy, będące w istocie odsłoniętymi rdzeniami planet, których proces narodzin został przerwany.