Atomet e hekurit të zbuluar gjatë lëvizjes në bërthamën e brendshme të Tokës

Atomet e hekurit që përbëjnë bërthamën e brendshme të Tokës janë të bllokuara fort së bashku nga presionet astronomike të larta në planet.

Por edhe këtu, ka hapësirë ​​për të lëvizur, kanë gjetur studiuesit.

Një studim i udhëhequr nga Universiteti i Teksasit në Austin dhe bashkëpunëtorët në Kinë zbuloi se grupe të caktuara të atomeve të hekurit në bërthamën e brendshme të Tokës janë në gjendje të lëvizin me shpejtësi, duke ndryshuar vendet e tyre në një pjesë të sekondës duke ruajtur strukturën metalike të hekurit. një lloj lëvizjeje e njohur si “lëvizje kolektive” që është e ngjashme me të ftuarit në darkë që ndryshojnë vendet në një tavolinë.

Rezultatet, të cilat u informuan nga eksperimentet laboratorike dhe modelet teorike , tregojnë se atomet në thelbin e brendshëm lëvizin shumë më tepër nga sa mendohej më parë.

Rezultatet mund të ndihmojnë në shpjegimin e vetive të shumta intriguese të bërthamës së brendshme që kanë shqetësuar shkencëtarët prej kohësh, si dhe të ndihmojnë në hedhjen e dritës mbi rolin që luan bërthama e brendshme në fuqizimin e gjeodinamos së Tokës – procesi i pakapshëm që gjeneron fushën magnetike të planetit.

“Tani, ne dimë për mekanizmin themelor që do të na ndihmojë të kuptojmë proceset dinamike dhe evolucionin e bërthamës së brendshme të Tokës,” tha Jung-Fu Lin, një profesor në Shkollën e Gjeoshkencave UT Jackson dhe një nga autorët kryesorë të studimit.

Është e pamundur që shkencëtarët të marrin mostra direkt nga bërthama e brendshme e Tokës për shkak të temperaturave dhe presioneve jashtëzakonisht të larta. Kështu, Lin dhe bashkëpunëtorët e rikrijuan atë në miniaturë në laborator duke marrë një pjatë të vogël hekuri dhe duke e qëlluar me një predhë me lëvizje të shpejtë. Të dhënat e temperaturës, presionit dhe shpejtësisë të mbledhura gjatë eksperimentit u vendosën më pas në një model kompjuterik të atomeve për mësimin e makinës në bërthamën e brendshme.

Shkencëtarët mendojnë se atomet e hekurit në bërthamën e brendshme janë të rregulluar në një konfigurim gjashtëkëndor të përsëritur. Sipas Lin, shumica e modeleve kompjuterike që portretizojnë dinamikën e rrjetës së hekurit në bërthamën e brendshme tregojnë vetëm një numër të vogël atomesh – zakonisht më pak se njëqind. Por duke përdorur një algoritëm AI, studiuesit ishin në gjendje të përmirësonin ndjeshëm mjedisin atomik, duke krijuar një “supercelulë” prej rreth 30,000 atomesh për të parashikuar më me besueshmëri vetitë e hekurit.

Në këtë shkallë superqelizore, shkencëtarët vëzhguan grupe atomesh që lëviznin, duke ndryshuar vendet duke ruajtur ende strukturën e përgjithshme gjashtëkëndore.

Studiuesit thanë se lëvizja atomike mund të shpjegojë pse matjet sizmike të bërthamës së brendshme tregojnë një mjedis që është shumë më i butë dhe i lakueshëm sesa do të pritej në presione të tilla, tha bashkëautori, Youjun Zhang, një profesor në Universitetin Sichuan.

“Sizmologët kanë zbuluar se qendra e Tokës, e quajtur bërthama e brendshme, është çuditërisht e butë, njësoj si gjalpi i butë në kuzhinën tuaj,” tha ai. “Zbulimi i madh që kemi gjetur është se hekuri i ngurtë bëhet çuditërisht i butë thellë brenda Tokës, sepse atomet e tij mund të lëvizin shumë më tepër nga sa kemi imagjinuar ndonjëherë. Kjo lëvizje e shtuar e bën bërthamën e brendshme më pak të ngurtë, më të dobët ndaj forcave të prerjes.”

Studiuesit thanë se kërkimi i një përgjigjeje për të shpjeguar vetitë fizike “çuditërisht të buta” të pasqyruara në të dhënat sizmike është ajo që e motivoi kërkimin e tyre.

Rreth gjysma e energjisë gjeodinamo që gjeneron fushën magnetike të Tokës mund t’i atribuohet bërthamës së brendshme, sipas studiuesve, me bërthamën e jashtme që përbën pjesën tjetër. Vështrimi i ri mbi aktivitetin e bërthamës së brendshme në shkallën atomike mund të ndihmojë në informimin e kërkimeve të ardhshme se si gjenerohen energjia dhe nxehtësia në bërthamën e brendshme, si lidhet me dinamikën e bërthamës së jashtme dhe se si ato punojnë së bashku për të gjeneruar fushën magnetike të planetit. që është një përbërës kyç për një planet të banueshëm.