В ядрото на Земята желязото е пета фаза

Учени от Кралския технологичен унивеститет KTH в Швеция са изпозвали един от най-големите суперкомпютри в страната - Triolith, за да разберат какво се случва на 6400 км по краката ни. Цифровият модел който съставя екипът с ръководител Анатоли Болоношко показва, че здравото, кристализирало желязо в самия център на планетата е в състояние, до момента смятано за хипотетично. 

Желязото е метал, за който се знае, че съществуват поне четири алотропни форми. Те се обозначават като α, γ, δ и ε. Познатото ни желязо, което съществува при обичайните за нас всъщност може да има рзлична подредба на атомите в кристалната решетка при различни температури. 

Когато разтопеното желязо се охлажда, при 1538 °C то кристализира в δ алотропна форма, която има обемноцентрирана кубична кристална решетка. При охлаждане до 1394 °C кристалната решетка се изменя в стенноцентрирана и се получава γ-желязо или аустенит. При 912 °C кристалната структура отново става обемноцентрирана и се формира α-желязо или ферит, а при 770 °C (точка на Кюри) желязото става магнитно (wikipedia). 

При налягане над приблизително 10 GPa и температури до няколкостотин келвина, α-желязото се трансформира в шестоъгълна компактна структура, известна като ε-желязо.

В ядрото условията са невъобразими за нас, които обитаваме на повърността. Белоношко оприличава активността на атомите на желязото при екстремните условия в центъра на Земята на разбъркването на тесте карти - те са невероятно близо и се разместват бързо, но тестето остава цяло, заради високите температури и налягането.

И тези сили наистина са забележителни: 3,5 милиона пъти налягането на повърхността, и температури около 6 000 градуса С. 

Данните от Triolith също показват, че 96 процента от вътрешното ядро на Земята вероятно е желязо. Това е по-висока цифра от приетото в науката досега. Останалата част се състои от никел и други леки елементи.

Друга загадка, която може получи обяснение с това ново изследване е защо сеизмичните вълни пътуват по-бързо между полюсите, отколкото през екватора - явление, известно като анизотропия. Изследователите казват, че наличието на бета желязо в земното ядро ​​създава големи анизотропни ефекти.

Важно е да се отбележи всичко това са хипотези, които са изградени на конкретни симулации на вътрешните движения на Земята. Отделни екипи работят върху различни модели, базирани на различни изчисления. Всичко това може да доведе резултати, които са несъвместими с новото изследване. И доколкото не е открит начин да се достигне с реални инструменти там, никога няма да е 100 процента сигурно, че изчисленията са верни - при наляганията и температурите там долу, никога няма да има преки доказателства за дейността в центъра на Земята.

Източник: Haskovo.NET

Видеа по темата

Facebook коментари

Коментари в сайта

Последни новини