תפיסת האמן את השכבות הפנימיות של כדור הארץ. קרדיט תמונה: ש 'יעקובסן, מ' ויסייס וג 'קאראס. לחץ להגדלה
לאחרונה, סייסמולוגים הבחינו כי המהירות והכיוון של הגלים הסיסמיים במעטה התחתון של כדור הארץ, בין 400 ל -1,800 מיילים מתחת לפני השטח, משתנים מאוד. ? אני חושב שאולי גילינו מדוע הגלים הסייסמיים נודדים לשם בצורה כל כך לא עקבית ,? הצהיר יונג-פו לין. * לין היה במעבדה הגאופיזית של מכון קרנגי בזמן המחקר וכמחבר הראשי של העיתון שפורסם בגיליון ה -21 ביולי של הטבע. עד למחקר זה מדענים פשטו את השפעות הברזל על חומרי המעטפת. זוהי מתכת המעבר השופעת ביותר בכוכב הלכת והתוצאות שלנו אינן מה שחזינו המדענים ,? הוא המשיך. ייתכן שנצטרך לשקול מחדש את מה שאנחנו חושבים שמתרחש באותו אזור מוסתר. זה הרבה יותר מורכב ממה שדמיינו.?
לחצי הריסוק במעטפת התחתונה דוחסים אטומים ואלקטרונים כל כך קרוב זה לזה, כי הם מתקשרים באופן שונה מתנאים רגילים, אפילו מכריחים אלקטרונים מסתובבים להזדווג במסלול. להלכה, התנהגות של גל סיסמי בעומקים אלו עשויה לנבוע מהשפעת הלחץ הסובייטית על מצב הסחרור האלקטרוני של ברזל בחומרים בעלי המעטפת התחתונה. צוותו של לין ביצע ניסויים בלחץ גבוה במיוחד על החומר התחמוצתי השופע ביותר שם, magnesiow? Stite (Mg, Fe) O, ומצא שמצבי הסחרור האלקטרוניים המשתנים של ברזל באותה מינרל משפיעים באופן דרסטי על התכונות האלסטיות של magnesiow? Stite . המחקר עשוי להסביר את חריגות הגל הסיסמי המורכב שנצפה במעטפת התחתונה.
כפי שכתב מחבר משותף של המחקר ויקטור סטרוז'קין, פירט: "זהו המחקר הראשון שהמחיש באופן ניסיוני כי האלסטיות של מגנזיוב" סטיץ 'משתנה באופן משמעותי תחת לחצים על המעטפת התחתונה שנעים בין יותר מ- 500,000 למיליון פעמים מהלחץ בגובה הים (אטמוספרה אחת) ). אומרים כי Magnesiow? Stite, המכיל 20% תחמוצת ברזל ו- 80% תחמוצת מגנזיום, מהווה בערך 20% מהמעיל התחתון בנפח. גילינו שכאשר הם היו נתונים ללחצים בין 530,000 ל 660,000 אטמוספרות, ספינים האלקטרוניים של הברזל עברו ממצב של סיבוב גבוה (ללא זיווג) למצב של ספין נמוך (זוג-ספין). תוך כדי מעקב אחר מצב הסחרור של הברזל, מדדנו גם את קצב השינוי בנפח (צפיפות) של מגנזיוב? סטייט דרך המעבר האלקטרוני. מידע זה איפשר לנו לקבוע עד כמה המהירות הסיסמית תשתנה לאורך המעבר.?
באופן מפתיע, גלי סיסמיים בתפזורת נעה במהירות של 15% מהר יותר לאחר שאלקטרוני הברזל משויכים לתחמוצת הברזל מגנזיום ,? הגיב הסופר-שותף סטיבן ג'ייקובסן. ? קפיצת המהירות הנמדדת על פני המעבר עלולה, אם כן, להיות ניתנת לגילוי סיסמית במעטפת העמוקה.? הניסויים נערכו בתוך תא לחץ של סדן יהלום באמצעות מקור אור רנטגן אינטנסיבי במקור הסינכרוטרון מהדור השלישי, המעבדה הלאומית Argonne ליד שיקגו.
? לא ניתן לדגום ישירות את אזור המעטפת התחתונה המסתורית. אז עלינו להסתמך על ניסויים ותיאוריה. מכיוון שמה שקורה בפנים כדור הארץ משפיע על הדינמיקה של כדור הארץ כולו, חשוב לנו לגלות מה גורם להתנהגות יוצאת דופן של גלים סיסמיים באזור זה ,? אמר לין. עד עכשיו, מדעני כדור הארץ הבינו את פנים כדור הארץ רק בשים לב לתחמוצות טהורות וסיליקטים. התוצאות שלנו פשוט מציינות כי ברזל, מתכת המעבר השופעת ביותר בכל כדור הארץ, מוליד תכונות מורכבות מאוד באזור העמוק ההוא. אנו מצפים לניסויים הבאים שלנו כדי לראות אם נוכל לצמצם את ההבנה שלנו על מה שקורה שם ,? הוא סיכם.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של מכון קרנגי
