Оваа суперјонска состојба би можела да објасни некои збунувачки сеизмички мерења кои сугерираат дека внатрешното јадро на Земјата е меко како путер, а не толку тврдо како челик, објавува Science Alert.

„За прв пат, експериментално покажавме дека легура на железо-јаглерод под условите на внатрешното јадро покажува екстремно ниска брзина на смолкнување“, објаснува физичарот Јуџун Жанг од Универзитетот Сечуан во Кина.

„Во оваа состојба, атомите на јаглерод стануваат многу подвижни, дифундирајќи низ кристалната железна структура како деца што трчаат низ квадратен танц, додека самото железо останува цврсто и подредено. Оваа таканаречена „суперјонска фаза“ драматично ја намалува цврстината на легурата.“

Загатката во центарот на Земјата

Уште од 1930-тите, преовладуваше разбирањето дека внатрешноста на Земјата се состои од течно надворешно јадро и внатрешно јадро кое е цврсто поради огромниот притисок, и покрај екстремните температури. Сепак, сеизмичките податоци собрани со децении покажаа дека сликата не е комплетна.

Начинот на кој звучните бранови патуваат низ внатрешноста на планетата ни даде детален поглед на нејзината архитектура, но малата брзина на таканаречените смолкнувачки бранови низ јадрото сугерираше дека, ако е цврста, не е она што сме го замислувале.

Потврда од лабораторијата

Решение за загатката беше понудено во 2022 година од тим на геофизичарот Ју Хе од Кинеската академија на науките, кој теоретизираше дека суперјонската состојба може да ги објасни необичните отчитувања. Според оваа теорија, додека огромниот притисок го држи железото во цврста решетка, екстремната топлина им овозможува на полесни атоми, како што е јаглеродот, да течат низ него како течност.

Сега Жанг, Хе и нивните колеги го потврдија тоа експериментално. Користејќи техника на динамичка компресија на шок, тие испукаа мал проектил од легура на железо-јаглерод со брзина од повеќе од 7 километри во секунда. Ударот создаде притисок до 140 гигапаскали и температури близу 2.600 Келвини, што беше доволно за да се реплицираат клучните услови од јадрото на Земјата само за неколку наносекунди.

Нов поглед на внатрешноста на планетата

Иако симулираните услови траеја екстремно кратко, беа доволни за мерење на клучните својства. Резултатите совршено се совпаѓаа со брановите со ниска брзина на смолкнување и другите сеизмички мерења снимени во вистинското јадро на Земјата. Научниците докажаа дека под такви услови матрицата на железото останува цврсто на своето место, додека атомите на јаглерод слободно течат низ празнините.

Ова елегантно решение не само што ги објаснува сеизмичките податоци, туку може да обезбеди и нови сознанија за магнетното поле на Земјата, кое потекнува длабоко во внатрешноста на планетата.

„Се оддалечуваме од статичен, крут модел на внатрешно јадро кон динамичен“, рече Жанг. „Разбирањето на оваа скриена состојба на материјата нè носи еден чекор поблиску до отклучување на тајните на внатрешноста на планетите слични на Земјата.“

Истражувањето е објавено во списанието National Science Review.

Крадењето авторски текстови е казниво со закон. Преземањето на авторски содржини (текстови) од оваа страница е дозволено само делумно и со ставање хиперлинк до содржината што се цитира.