Ricercatori cinesi hanno scoperto che il nucleo del pianeta potrebbe essere costituito da un particolare solido di ferro con l’aggiunta di elementi leggeri disposti in un reticolo.

 

‎Il nucleo della Terra, la parte più profonda del nostro pianeta, è caratterizzato da pressioni e temperature estremamente elevate. È composto da un nucleo esterno liquido e da un nucleo interno solido.‎

‎Il nucleo interno si forma e cresce a causa della solidificazione del ferro liquido al confine interno del nucleo. È meno denso del ferro puro e si ritiene che siano presenti alcuni elementi leggeri .‎

‎Un gruppo di ricerca congiunto guidato dal Prof. HE Yu dell’Istituto di Geochimica dell’Accademia Cinese delle Scienze (IGCAS) ha scoperto che il nucleo interno della Terra non è un solido normale ma è composto da un sottoreticolo di ferro solido e da elementi leggeri simili a liquidi, che è anche noto come stato superionico.

‎Uno stato superionico, che è uno stato intermedio tra solido e liquido. Utilizzando simulazioni computazionali ad alta pressione e ad alta temperatura basate sulla teoria della meccanica quantistica, i ricercatori dell’IGCAS e del Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research (HPSTAR) hanno scoperto che alcune leghe Fe-H, Fe-C e Fe-O si sono trasformate in uno stato superionico in condizioni interne del nucleo.‎

‎Nelle leghe di ferro superioniche, gli elementi leggeri diventano disordinati e si diffondono come un liquido nel reticolo, mentre gli atomi di ferro rimangono ordinati e vibrano attorno alla loro griglia reticolare, formando la struttura in ferro solido.

‎”La solidificazione del ferro al confine interno del nucleo non cambia la mobilità di questi elementi leggeri e la convezione degli elementi leggeri è continua nel nucleo interno”, ha detto il Prof. HE Yu, autore dello studio.‎

‎Un mistero di lunga data sul nucleo interno è che è abbastanza morbido, con una velocità delle onde sisimiche piuttosto bassa. I ricercatori hanno calcolato le velocità sismiche in queste leghe di ferro superioniche e hanno trovato una significativa diminuzione della velocità dell’onda trasversale. “I nostri risultati si adattano bene alle osservazioni sismologiche. Sono gli elementi liquidi che rendono il nucleo interno ammorbidito “, ha detto il co-primo autore SUN Shichuan di IGCAS.‎

‎La struttura anisotropa, le attenuazioni delle onde sismiche e i cambiamenti strutturali del nucleo interno negli ultimi decenni possono essere razionalizzati nel modello superionico considerando la distribuzione e la convezione di questi elementi simili a liquidi nel nucleo interno.‎

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