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Il gruppo di ricerca fa una “grande” scoperta nel nucleo interno della Terra

Il gruppo di ricerca fa una “grande” scoperta nel nucleo interno della Terra

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La terra è composta da diversi strati. Dall’esterno all’interno: crosta, mantello (superiore e inferiore), nucleo esterno e nucleo interno. (Avatar) © IMAGO/Zoonar.com/Cigdem Simsek

Secondo la teoria popolare, le alte temperature e l’enorme pressione assicurano che il nucleo interno della Terra sia solido. Ma questo sembra essere vero solo in parte.

AUSTIN – Non c’è nessun altro posto sulla Terra dove le temperature e le pressioni sono così elevate. La pressione stringe strettamente insieme gli atomi di ferro all’interno della Terra, creando un solido nucleo interno. Ma anche in queste condizioni estreme c’è ancora spazio per muoversi, come dimostra ora un gruppo di ricerca.

Ricercatori statunitensi e cinesi hanno scoperto che alcuni gruppi di atomi di ferro nel nucleo interno della Terra possono muoversi rapidamente. Sembra che siano in grado di cambiare posizione in una frazione di secondo mantenendo la struttura metallica di base del ferro. Questo tipo di movimento è noto come “movimento di massa”. Nella vita di tutti i giorni li puoi vedere negli stormi di uccelli o nelle mandrie di animali, ma anche nella folla o nel traffico automobilistico.

Gli atomi nel nucleo interno della Terra possono muoversi a velocità sorprendenti

Torniamo al nucleo della Terra: i ricercatori non possono studiarlo direttamente perché all’interno della Terra fa molto caldo e la pressione è molto alta. Ma utilizzando test di laboratorio e modelli teorici, il gruppo di ricerca ha comunque trovato prove che gli atomi nel nucleo interno della Terra si muovono molto più di quanto si pensasse in precedenza. Queste scoperte potrebbero aiutare a comprendere una serie di proprietà interessanti del nucleo terrestre che da tempo lasciano perplessi gli scienziati, come ad esempio il modo in cui viene creato il campo magnetico terrestre.

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“Ora conosciamo il meccanismo di base che ci aiuterà a comprendere i processi dinamici e l’evoluzione all’interno della Terra”, afferma Jong-Fu Lin (Università del Texas), uno degli autori principali dello studio. Nella rivista specializzata Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze pubblicato era diventato.

Una versione in miniatura del nucleo terrestre che mostra il “movimento collettivo” degli atomi di ferro

Per giungere a questa conclusione, il team statunitense-cinese ha ricreato in laboratorio una versione in miniatura del nucleo terrestre. Il primo passo era sparare su una piccola piastra di ferro con un proiettile in rapido movimento. I ricercatori hanno ottenuto dati su temperatura, pressione e velocità, che sono stati poi inseriti in un modello computerizzato che utilizza l’apprendimento automatico per simulare gli atomi presenti all’interno della Terra.

Con l’aiuto dell’intelligenza artificiale è stata creata nel computer una “supercella” di circa 30.000 atomi, che il team di ricerca ha ora utilizzato, tra le altre cose, per prevedere in modo più accurato le proprietà degli atomi. Ciò che il team ha osservato è stato inaspettato: gruppi di atomi si sono spostati e scambiati di posto, mentre la struttura esagonale di base degli atomi è stata preservata.

All'interno della Terra c'è un nucleo interno solido circondato da un nucleo liquido.  (foto d'archivio)
All’interno della Terra c’è un nucleo interno solido circondato da un nucleo liquido. (Foto d’archivio) © dpa/EUMETSAT

Il nucleo interno della Terra è più morbido e flessibile di quanto previsto dalla ricerca

Questo movimento inaspettato degli atomi potrebbe spiegare perché le misurazioni sismiche del nucleo interno della Terra mostrano che è più morbido ed elastico del previsto ad alte pressioni. dice il gruppo di ricerca. Recentemente, un altro gruppo di ricerca ha suggerito che il ferro liquido potrebbe essere intrappolato nel nucleo interno della Terra.

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“La nostra grande scoperta è che il ferro solido nelle profondità della Terra diventa sorprendentemente morbido perché i suoi atomi possono muoversi molto più di quanto possiamo immaginare”, spiega Yujun Zhang (Università del Sichuan), coautore dello studio. nucleo interno meno rigido e più debole”. Di fronte alle forze di taglio. (fattura non pagata)