Группа учёных под руководством физиков из Университета Лилля (Франция) смогла воссоздать условия внешнего ядра Земли в лаборатории. В этих экстремальных обстоятельствах можно наблюдать структурную деформацию железа.
В обычных условиях структура железа представляет собой кубическую сингонию. Атомы распределены в сетку: некоторые из них расположены в углах куба, а один — в центре. Под экстремально высоким давление сингония меняет форму, в итоге образуя гексагональную структуру. Это позволяет большему количеству атомов поместиться в конкретный участок.
Однако узнать, что происходит под ещё более высокими давлением и температурой, подобными тем, что создают условия ядра Земли — трудная задача. Тем не менее, развитие технологий позволяет постепенно двигаться в эту сторону.
В ходе эксперимента учёные использовали два лазера, направив их лучи на микроскопический образец железа. Это обеспечило высокие показатели давления и температуры: 187 гигапаскалей и 3800°C.
Применив рентгеновский лазер на свободных электронах, исследователи измерили атомную структуру железа в созданных условиях. Оказалось, что высочайшее давление привело к тому, что точки сингонии стали принадлежать не только одному, но сразу нескольким кристаллам. Иначе говоря, кристаллы начали симметрично удваиваться.
Полученная исследователями информация может быть инкорпорирована в модели и симуляции, благодаря которым мы можем строить представления о недоступных оборудованию зонах нашей планеты.
Фото: SLAC
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.