Žemės gelmių fizika: naujos žinios apie mantijos laidumą

Viena pagrindinių Žemės gelmėse esančių medžiagų - geležies oksidas - buvo patalpintas į laboratorinį stendą, kuriame temperatūra siekė 1 650 laipsnių pagal Celsijų, o slėgis 690 tūkst. kartų viršijo jūros lygyje esantį slėgį. Panašios sąlygos yra Žemės gelmėse. Mokslininkų nustebimui, geležies oksido laidumas ėmė sparčiai didėti.

Be to, kaip leidinyje „Physical Review Letters“ pažymėjo mokslininkų komanda, pati metalo struktūra dėl to visiškai nepakito. Šis atradimas gali praplėsti mūsų kuklų dabartinį supratimą apie tai, kaip Žemės viduje susikuria planetos magnetinis laukas. 

Paprastai medžiagos, paveikiamos didele temperatūra ir slėgiu, patiria daug virsmų, o tokie esminių savybių pokyčiai dažniausiai nulemiami atsiradusių pokyčių pačioje struktūroje. Tačiau šiuo atveju nevyko nieko panašaus - nors oksido laidumas ir pakito, tačiau pati vidinė struktūra nepasikeitė.

„Esant įprastinėms temperatūroms, geležies oksido atomų kristalo struktūra yra tokia pati, kaip ir įprastos druskos. Kaip ir druska, geležies oksidas aplinkos sąlygomis yra geras izoliatorius – jis nepraleidžia elektros“, – aiškina tyrimo bendraautorius Ronaldas Cohenas.

„Mūsų rezultatai parodė, kad geležies oksidas tampa laidininku nevykstant jokiems pokyčiams struktūroje - tam tereikia atitinkamos temperatūros ir slėgio “, – pridūrė jis. 

Magnio ir geležies oksido mišinys sudaro didžiąją dalį Žemės mantijos – kieto sluoksnio, dengiančio skystą planetos branduolį. Faktas, kad geležies oksidas elgiasi kaip laidininkas reiškia, kad jis elektriškai sujungia branduolį ir mantiją, įtakodamas tai, kaip magnetinis laukas pasiekia Žemės paviršių ir sklinda toliau.

   

Facebook komentarai