Οι ερευνητές αναδημιουργούν συνθήκες βαθιάς γης για να δουν πώς ο σιδήρου αντιμετωπίζει το ακραίο άγχος
Στα βάθη της γης, όπου οι πιέσεις και οι θερμοκρασίες είναι ακραίες, ο σίδηρος υποβάλλεται σε τεράστιο στρες. Οι επιστήμονες έχουν αναρωτηθεί από καιρό πώς συμπεριφέρεται ο σίδηρος υπό αυτές τις συνθήκες, καθώς αποτελεί βασικό στοιχείο του εσωτερικού της Γης και διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε πολλές γεωλογικές διαδικασίες.
Για να αποκτήσουν πληροφορίες σχετικά με τη συμπεριφορά του σιδήρου κάτω από ακραίο άγχος, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, έχουν αναδημιουργήσει τις συνθήκες που βρέθηκαν βαθιά μέσα στη γη σε ένα εργαστηριακό περιβάλλον χρησιμοποιώντας ένα κελί Anvil Diamond. Αυτή η συσκευή επιτρέπει την εφαρμογή τεράστιων πιέσεων, προσομοιώνοντας αυτές που βρέθηκαν χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια.
Η ομάδα υπέβαλε δείγματα σιδήρου σε πιέσεις μέχρι 2,5 εκατομμύρια φορές ατμοσφαιρική πίεση, η οποία είναι περίπου η πίεση στο κέντρο της γης. Κάτω από αυτές τις ακραίες συνθήκες, παρατήρησαν ότι ο σίδηρος υφίσταται μια σειρά δομικών μετασχηματισμών.
Σε χαμηλότερες πιέσεις, τα άτομα σιδήρου είναι διατεταγμένα σε μια κυβική δομή με επίκεντρο το σώμα, η οποία είναι η πιο κοινή δομή για το σίδηρο. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται η πίεση, τα άτομα σιδήρου μετατοπίζονται σταδιακά σε εξαγωνική δομή στενής συσκευασίας. Αυτή η αλλαγή στη δομή οφείλεται στην αυξημένη απόδοση συσκευασίας των ατόμων υπό υψηλή πίεση.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι τα δείγματα σιδήρου γίνονται ισχυρότερα υπό υψηλή πίεση. Αυτό είναι ένα σημαντικό εύρημα, καθώς υποδηλώνει ότι ο σίδηρος μπορεί να είναι σε θέση να αντέξει τις ακραίες τάσεις που βρίσκονται στο εσωτερικό της Γης. Η αυξημένη αντοχή του σιδήρου υπό υψηλή πίεση θα μπορούσε επίσης να επηρεάσει τη συμπεριφορά άλλων υλικών στο εσωτερικό της Γης, που ενδεχομένως επηρεάζοντας τις γεωλογικές διεργασίες.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, παρέχει νέες γνώσεις σχετικά με τη συμπεριφορά του σιδήρου κάτω από ακραίο άγχος και μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα τις συνθήκες και τις διαδικασίες στο εσωτερικό της Γης.
