Ο σίδηρος έλιωσε με μαγνήσιο: Η νέα ανακάλυψη μπορεί να εξηγήσει τη σύνθεση του γήινου πυρήνα

Πηγή: PhysOrg, 12 Δεκεμβρίου 2005

Ο εξωτερικός πυρήνας της γης, η σύνθεση της οποίας μέχρι τώρα είναι ένα μυστήριο, μπορεί να αποτελείται από ένα κράμα του σιδήρου και του μαγνησίου. Αυτή η ανακάλυψη από μια διεθνή ομάδα επιστημόνων από το πανεπιστήμιο Linköping στη Σουηδία, δημοσιεύεται στο περιοδικό Physical Review Letters. Και είναι, μεταξύ των άλλων, ένα σημαντικό βήμα προς στην πρόβλεψη των σεισμών.

Στις θεωρητικές και πειραματικές μελέτες κάτω από μια εξαιρετικά υψηλή πίεση, η ομάδα έχει πετύχει να αναμίξει σίδηρο και μαγνήσιο..

"Για να είμαστε σε θέση να μοντελοποιήσουμε το εσωτερικό της Γης, πρέπει να ξέρουμε τη σύνθεση του πυρήνα", λέει ο Igor Abrikosov, καθηγητής της θεωρητικής φυσικής στο πανεπιστήμιο Linköping στη Σουηδία.

Στο γήινο πυρήνα η θερμοκρασία (6.000 βαθμοί Κελσίου) και η πίεση (3 εκατομμύρια φορές την πίεση της ατμόσφαιρας) είναι τόσο υψηλή που δεν μπορεί να μελετηθεί πειραματικά. Εντούτοις, είναι γνωστό ότι είναι πάρα πολύ ελαφρύς για να αποτελείται μόνο από σίδηρο. Έχουν δε προταθεί ότι υπάρχουν μεταξύ των άλλων στοιχείων και πυρίτιο, θείο, οξυγόνο. Αφ' ετέρου, το μαγνήσιο έχει αποκλειστεί ακόμα κι αν είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα στοιχεία στη Γη.

"Θεωρείται ότι ο σίδηρος και το μαγνήσιο δεν μπορούν να αναμιχθούν σε λειωμένη μορφή, δεδομένου ότι ο ατομικός όγκος του σιδήρου είναι πάρα πολύ μικρός σε σχέση με τον ατομικό όγκο του μαγνησίου. Αλλά εάν αυξάνουμε την πίεση, ο όγκος μικραίνει γρηγορότερα στο μαγνήσιο απ' ό,τι στο σίδηρο", εξηγεί ο Igor Abrikosov.

Οι θεωρητικές μελέτες συνεχίστηκαν με ένα μοναδικό πείραμα με ένα αμόνι από διαμάντια, που μπορεί να αντισταθεί στις εξαιρετικά υψηλές πιέσεις. Συμπέραναν δε ότι ήταν δυνατό να γίνουν κράματα του σιδήρου και του μαγνησίου σε πιέσεις πολύ χαμηλές, όπως 200.000 ατμόσφαιρες.

Τα συμπεράσματα μπορούν επίσης να έχουν μεγάλη σημασία στην αναζήτηση νέων υλικών για τις βιομηχανικές εφαρμογές.