Физики синтезировали форму железа, которая существует в ядре Земли

Группа физиков и геологов из Франции синтезировала монокристаллическое ε-железо — в этой форме металл находится в ядре нашей планеты, сообщает Рhys.org. Научная статья вышла в журнале Physical Review Letters.

Пытаясь понять внутренний состав Земли, исследователям приходилось полагаться в основном на сейсмологические данные. Они привели ученых к мысли, что ядро твердое и окружено жидкостью. Но вопросы остались. Например, еще в 1980-х годах исследования показали, что сейсмические волны распространяются через Землю быстрее, когда они путешествуют от полюса к полюсу, и никто не мог объяснить, почему.

Большинство теорий предполагают, что это, вероятно, связано со структурой железа в ядре. И если бы этот тип железа можно было бы изготовить и испытать в лаборатории, это могло бы решить загадку. Но на поверхности другие условия и вещество разрушалось. Наконец, в этой новой работе ученые нашли способ решить проблему.

Образец распространенного на поверхности α-железа сжали под давлением в 7 ГПа, в результате его температура поднялась примерно до 527°C. Это привело к трансформации структуры в кристаллы γ-железа. Повышенное давление подтолкнуло γ-железо к формированию железа с ε-структурой — монокристаллов из центра Земли.

Эксперименты показали, что эластичность этого ε-железа повторяет поведение железа в ядре Земли, при этом вибрации распространяются быстрее вдоль одной из осей сферы, чем вдоль других.