Terra segreti superionici nucleo
Foto di Adam Krypel da Pexels

Il nucleo della Terra, la parte più profonda del nostro pianeta, è caratterizzato da pressioni e temperature davvero elevate. È composto da un esterno liquido e un interno solido e quest’ultimo si forma e cresce a causa della solidificazione del ferro liquido nella zona limitrofa del nucleo.  È meno denso del ferro puro e si ritiene che alcuni elementi leggeri al suo interno.

Un nuovo studio ha suggerito che il nucleo interno della Terra non è un solido normale, ma esiste un sottoreticolo di ferro solido e simile a un liquido elementi luminosi, noto come stato superionico. Questi elementi luminosi simili a liquidi sono altamente diffusivi nei sottoreticoli di ferro solido. Uno stato superionico, ossia una via di mezzo tra uno stato solido e liquido, esiste in maniera più ampia all’interno dei pianeti.

 

Terra, il nucleo interno e i segreti superionici del pianeta

Utilizzando simulazioni computazionali ad alta pressione e ad alta temperatura basate sulla teoria della meccanica quantistica, i ricercatori hanno scoperto che alcune leghe Fe-H, Fe-C e Fe-O si sono trasformate in uno stato superionico in condizioni di nucleo interno. Nelle leghe di ferro superioniche, gli elementi luminosi si disordinano e si diffondono come un liquido, mentre gli atomi di ferro rimangono ordinati e vibrano, formando la solida struttura in ferro. I coefficienti di diffusione di C, H e O nelle leghe di ferro superioniche sono gli stessi del Fe liquido.

Questo fatto è abbastanza anormale. Il solidificarsi del ferro all’interno del nucleo terrestre non cambia la mobilità degli alimenti luminosi e la convezione di quest’ultimi è continua nel nucleo interno. Uno degli antichi misteri di questo luogo è che il nucleo è abbastanza morbido, con una velocità dell’onda di taglio più bassa. I ricercatori hanno calcolato le velocità sismiche in queste leghe di ferro superioniche e hanno riscontrato una significativa diminuzione della velocità delle onde di taglio.

Sono gli elementi simili a liquidi che ammorbidiscono il nucleo interno. Gli elementi luminosi altamente diffusivi possono influenzare le velocità sismiche, fornendo indizi critici per la comprensione di altri misteri nel nucleo interno. La struttura anisotropa, le attenuazioni delle onde sismiche e i cambiamenti strutturali del nucleo interno possono essere razionalizzati nel modello superionico, considerando la distribuzione e la convezione di questi elementi simili a liquidi nel nucleo interno.

Foto di Adam Krypel da Pexels