Zbulohen atomet e hekurit duke kërcyer brenda bërthamës së brendshme të ngurtë të Tokës

Bërthama e ngurtë prej hekuri e Tokës nuk është aq sa duket. Në fakt, vetëm këtë vit, shkencëtarët zbuluan se rruzulli më i brendshëm i planetit tonë nuk është i lëmuar , por me teksturë; dhe ndalon rrotullimin çdo shtatë dekada përpara se të ndryshojë drejtimin.

Tani, në një studim tjetër befasues, një ekip studiuesish mendojnë se kanë kuptuar pse bërthama e ngurtë e hekurit e Tokës është pak më e butë se sa pritej: atomet e saj mund të lëvizin.

Në bërthamën e brendshme të Tokës, rreth 5,100 kilometra (ose 3,170 milje) nën këmbët tona, atomet e hekurit janë të paketuara fort në një strukturë gjashtëkëndore, të ngjeshur nën presion të madh dhe temperatura të larta.

Vëzhgimet e fundit sizmike kanë zbuluar se si sfera e brendshme e Tokës shfaq disa veti intriguese , më shumë si metale të buta si plumbi dhe më afër hekurit të shkrirë sesa gungë e ngurtë që mund të kishim përfytyruar në mendjet tona.

Sipas Youjun Zhang, një fizikan në Universitetin Sichuan në Kinë, dhe kolegë nga SHBA dhe Kina, të cilët kryen një sërë simulimesh kompjuterike dhe eksperimentesh laboratorike, kjo është për shkak se atomet e hekurit në bërthamën e brendshme ndërrojnë pozicionin brenda strukturës së tyre të propozuar të rrjetës gjashtëkëndore.

Ashtu si njerëzit që ndryshojnë vendet në një tavolinë darke, atomet e hekurit migrojnë në pozicionet fqinje pa e shqetësuar strukturën metalike të hekurit, gjë që e bën thelbin më të lakueshëm, sugjerojnë Zhang dhe kolegët.

“Hekuri i ngurtë bëhet çuditërisht i butë thellë brenda Tokës, sepse atomet e tij mund të lëvizin shumë më tepër seç kemi imagjinuar ndonjëherë,” shpjegon Zhang. “Kjo lëvizje e rritur e bën bërthamën e brendshme më pak të ngurtë, më të dobët ndaj forcave prerëse.”

Para kësaj, shkencëtarët kishin simuluar bërthamën e brendshme të Tokës duke përdorur modele kompjuterike që tentonin të kapnin më pak se njëqind atome të rregulluar në një strukturë gjashtëkëndore të përsëritur.

Disa studiues sugjeruan gjithashtu se xhepat e shkrirë brenda bërthamës së brendshme të Tokës mund të shpjegojnë disa nga vetitë e saj të vëzhguara.

Por ata xhepa ka të ngjarë të jenë shtrydhur ndërsa bërthama është ngurtësuar, sugjerojnë Zhang dhe kolegët , dhe asnjë teori nuk e ka shpjeguar ende në mënyrë gjithëpërfshirëse elasticitetin e çuditshëm të rruzullit të brendshëm të Tokës.

Për të zgjeruar pikëpamjen e tyre për dinamikën e rrjetës, Zhang dhe kolegët përdorën një algoritëm të mësimit të superkompjuterit dhe makinerive për të simuluar një mjedis atomik shumë më të madh, me më shumë se 10,000 atome.

Studiuesit ushqyen të dhënat e modelit të tyre të mbledhura nga eksperimentet laboratorike me presion të lartë të temperaturës, të dizajnuara për të imituar kushtet e bërthamës së brendshme të Tokës.

Në presione që variojnë nga 230 në 330 GPa dhe temperatura pak nën pikën e shkrirjes së hekurit, simulimet e strukturës së grilës së ngushtë sugjerojnë që atomet e hekurit të lëvizin në një model lëvizjeje kolektive “ku një atom hidhet nga pozicioni i tij ekuilibër dhe e shtyn atë. atomet fqinje së bashku.”

Ky difuzion i shpejtë ndodh gjatë pikosekondave, një e trilionta e sekondës, kështu që lëvizja nuk e prish strukturën e rrjetës. Në vend të kësaj, atomet tunden rreth e qark në mënyrë që bërthama e hekurit të sillet si një lëndë e ngurtë jashtëzakonisht e butë.

Këto rezultate, natyrisht, bazohen në llogaritjet teorike të një substance që shkencëtarët nuk mund të marrin mostra, dhe mund të nxjerrin përfundime vetëm nga vetitë e saj nga larg. Duke pasur parasysh këto kufizime, gjetjet përputhen mirë me vëzhgimet sizmike.

“Tani, ne dimë për mekanizmin themelor që do të na ndihmojë të kuptojmë proceset dinamike dhe evolucionin e bërthamës së brendshme të Tokës,” thotë autori i vjetër Jung-Fu Lin, një gjeoshencëtar në Universitetin e Teksasit.