Scoperto rapido movimento nel nucleo interno terrestre
Scoperta una rapida “movimentazione collettiva” degli atomi di ferro nel nucleo interno della Terra
Una recente ricerca ha rivelato un rapido movimento “collettivo” degli atomi di ferro nel nucleo interno della Terra. Questo movimento potrebbe spiegare l’inaspettata morbidezza del nucleo nei dati sismici e ha implicazioni per la comprensione della generazione del campo magnetico terrestre.
• Il movimento degli atomi di ferro nel nucleo interno della Terra
• Il movimento collettivo degli atomi di ferro
• Implicazioni per il campo magnetico terrestre
• Metodi e risultati della ricerca
• Il movimento atomico spiega le misurazioni sismiche
• Ruolo nell’energia del geodinamo terrestre
Il movimento degli atomi di ferro nel nucleo interno della Terra
Gli atomi di ferro che costituiscono il solido nucleo interno della Terra sono strettamente compressi insieme da pressioni astronomicamente elevate – le più alte sul pianeta. Tuttavia, anche qui, c’è spazio per un certo margine di movimento, come hanno scoperto i ricercatori.
Il movimento collettivo degli atomi di ferro
Uno studio guidato dall’Università del Texas ad Austin e collaboratori in Cina ha scoperto che certi raggruppamenti di atomi di ferro nel nucleo interno della Terra sono in grado di muoversi rapidamente, cambiando la loro posizione in una frazione di secondo pur mantenendo la struttura metallica sottostante del ferro – un tipo di movimento noto come ”movimento collettivo” che è simile agli ospiti di una cena che cambiano posti a tavola.
Implicazioni per il campo magnetico terrestre
I risultati, che sono stati informati da esperimenti di laboratorio e modelli teorici, indicano che gli atomi nel nucleo interno si muovono molto più di quanto precedentemente pensato. Queste scoperte potrebbero aiutare a spiegare numerose proprietà intriganti del nucleo interno che da tempo mettono in difficoltà gli scienziati. Potrebbero anche aiutare a fare luce sul ruolo che il nucleo interno svolge nell’alimentare il geodinamo terrestre – il processo elusivo che genera il campo magnetico del pianeta.
Metodi e risultati della ricerca
È impossibile per gli scienziati campionare direttamente il nucleo interno della Terra a causa delle sue temperature e pressioni estremamente elevate. Quindi, Lin e i collaboratori lo hanno ricreato in miniatura in laboratorio prendendo una piccola piastra di ferro e sparandole un proiettile ad alta velocità. I dati sulla temperatura, la pressione e la velocità raccolti durante l’esperimento sono stati poi inseriti in un modello informatico di apprendimento automatico degli atomi nel nucleo interno.
Il movimento atomico spiega le misurazioni sismiche
I ricercatori hanno affermato che il movimento atomico potrebbe spiegare perché le misurazioni sismiche del nucleo interno mostrano un ambiente molto più morbido e malleabile di quanto ci si aspetterebbe a tali pressioni. Questo aumento del movimento rende il nucleo interno meno rigido, più debole contro le forze di taglio.
Ruolo nell’energia del geodinamo terrestre
Circa la metà dell’energia del geodinamo che genera il campo magnetico della Terra può essere attribuita al nucleo interno, secondo i ricercatori, con il nucleo esterno che compone il resto. La nuova intuizione sull’attività del nucleo interno a livello atomico può aiutare a informare le future ricerche su come l’energia e il calore sono generati nel nucleo interno, come si relaziona con la dinamica del nucleo esterno e come lavorano insieme per generare il campo magnetico del pianeta che è un ingrediente chiave per un pianeta abitabile.