Условия ядра Земли воссозданы в лаборатории

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