O echipă de oameni de știință de la Universitatea Texas din Austin, Statele Unite și colaboratorii lor, au anunțat descoperirea unui secret neobișnuit din interiorul Pământului, în miezul interior al planetei noastre. Fizicienii susțin că ”tocmai au găsit Sfântul Graal” al științei Terrei: modul în care Pământul își alimentează câmpul magnetic. Experții consideră că descoperirea lor oferă un mecanism fizic fundamental pentru a explica proprietățile fizice surprinzător de „moi” ale nucleului interior solid al Pământului.
La aproximativ 1.800 de mile (2.900 de kilometri) sub scoarța terestră se află un miez în formă de bilă, format în mare parte din metale, fier și nichel. Miezul este foarte fierbinte, variind de la aproximativ 8.000 la 10.800 de grade Fahrenheit (4.400 – 6.000 de grade Celsius) și este alcătuit din două părți: miezul exterior lichid și miezul interior dens și solid, potrivit Newsweek.
Se știe că mișcarea atomilor de fier din acest nucleu alimentează câmpul magnetic al Pământului, despre care se crede că joacă un rol important în a face planeta locuibilă. Nu numai că este responsabil pentru stabilirea direcțiilor busolei, dar și acționează ca un scut în jurul planetei, deviind radiațiile puternice de la furtunile solare.
Câmpul magnetic al Pământului este generat în mare parte în miezul exterior lichid de marea sa de metal învolburat, dar rolul nucleului interior solid în acest așa-numit geodinam a rămas până acum un mister.
„Miezul Pământului se află sub presiuni atât de extreme de ~ 3,5 Mbar (3,5 milioane de presiune atmosferică), așa că s-ar putea crede că atomii de fier sunt atât de limitați în pozițiile lor și nu există prea mult spațiu de mișcare pentru ei”, a declarat unul dintre autorii principali ai studiului, Jung-Fu Lin, profesor la Universitatea din Texas Jackson School of Geosciences. „Ceea ce am descoperit a fost total împotriva acestui punct de vedere tradițional”.
Recreând un model în miniatură al nucleului interior al Pământului în laborator, echipa a reușit să prezică proprietățile și mișcarea acestor atomi de fier. Și ceea ce oamenii de știință au descoperit a fost foarte neobișnuit: în loc să rămână staționari în rețeaua lor solidă, atomii se mișcau rapid.
„Am fost ca „Wow. Tocmai am găsit răspunsul la Sfântul Graal (referire la cupa din care Iisus Hristos a băut la Cina Cea de Taină -n.a.) în geofizică”, a spus Lin. „Atomii de fier se mișcau atât de repede încât s-au mutat în alte poziții într-o fracțiune de secundă”.
Această mișcare, cunoscută în fizică ca mișcare colectivă, este asemănătoare cu oaspeții la o petrecere care schimbă locurile. Structura generală a mesei rămâne aceeași, în ciuda acestei mișcări interne.
„[Această mișcare colectivă] se datorează faptului că atomii de fier sunt în condiții foarte apropiate de topire atât de mult încât arată ca un solid, dar se comportă mai mult ca un lichid”, a spus Lin. „Într-adevăr, se întâmplă în multe metale aproape de topire și este un fenomen fizic relativ bine înțeles în fizica materiei condensate. Dar nu se știe să apară în interioarele planetare profunde. Am colaborat cu fizicienii la acest proiect și au fost ca ei știau că această descoperire va veni”.
Pentru a-și confirma modelele, echipa și-a comparat, de asemenea, rezultatele cu studiile de unde seismice ale nucleului interior al Pământului. „De asemenea, am efectuat experimente de laborator cu unde de șoc pentru a măsura vitezele atomilor de fier la presiune și temperatură extremă, unde se prevede că va avea loc mișcarea colectivă”, a spus Lin. „Toate acestea confirmă și mai mult predicția privind apariția mișcării colective în inima de fier a planetei”.
Rezultatele echipei, publicate în revista Proceedings pf the national Acamedy of Scieneces (PNAS) pe 2 octombrie 2023, explică într-un fel proprietățile misterioase „moi” ale nucleului interior al Pământului și oferă perspective potențiale despre generarea de căldură în centrul planetei.
Studiul ne mărește, de asemenea, înțelegerea proceselor care alimentează generarea câmpului magnetic al Pământului și, potențial, funcționarea interioară a altor planete în interiorul și în afara sistemului nostru solar.
„Descoperirea implică faptul că aceeași fizică în mișcarea colectivă apare și în alte interioare planetare, cum ar fi Marte și interioarele exoplanetare”, a spus Lin.