La información más directa sobre el interior de la Tierra proviene de la medición de cómo las ondas acústicas sísmicas, como las creadas por los terremotos, viajan a través de la Tierra. Esas mediciones muestran que el 95% del núcleo de la Tierra es líquido. Pero, los científicosTambién quiero saber la composición del líquido, y eso es más difícil. Ahora, en una investigación publicada en Comunicaciones de la naturaleza , científicos del Laboratorio de Dinámica de Materiales en el Centro RIKEN SPring-8, junto con colaboradores del Instituto de Ciencia de la Vida de la Tierra del Instituto de Tecnología de Tokio y otros institutos, han logrado medir la velocidad del sonido en mezclas de hierro líquido y carbonoen condiciones extremas, lo que permite establecer límites en la composición central.
Según Alfred Baron, jefe del Laboratorio de Dinámica de Materiales, "Comprender la composición del líquido dentro del núcleo de la Tierra es una pregunta importante, ya que puede darnos pistas sobre cómo se formó la Tierra". Se sabe que el líquidoen el núcleo es principalmente hierro fundido, pero tiene una densidad aproximadamente 10% demasiado pequeña para ser solo hierro, y los geocientíficos están tratando de determinar qué elementos se mezclan con el hierro para reducir su densidad.
En todo el mundo, los investigadores ahora están creando un 'catálogo' que combina las velocidades del sonido con la composición y temperatura del material. Sin embargo, las temperaturas de los materiales dentro de la tierra varían hasta varios miles de grados más de 5,000 K y las presiones alcanzan varios millones de atmósferas, por lo que las mediciones son difíciles. Por lo tanto, el 'catálogo' ha crecido muy lentamente, y cada punto requiere años de trabajo. Además, a pesar de que el 95% del núcleo de la Tierra es líquido, casi todas las mediciones hasta ahora han sido de sólidos porqueson más fáciles de manejar
Con el trabajo actual, los investigadores lograron extender el catálogo para incluir las primeras mediciones de líquidos tomadas a una presión muy alta. Usando una combinación de tecnología de células de yunque de diamante, donde una muestra se comprime entre dos diamantes: calentamiento por láser yCon un gran espectrómetro de dispersión inelástica en SPring-8, con un peso de más de 20 toneladas, pudieron medir la velocidad del sonido de las mezclas líquidas de hierro y carbono a temperaturas y presiones muy altas. Si bien los valores que alcanzaron fueron solo aproximadamente la mitad que los del extremo exteriorparte del núcleo líquido, donde la presión es de aproximadamente 1.3 millones de atmósferas y la temperatura de aproximadamente 4,000 K, pudieron extrapolar a las condiciones del núcleo a partir de las mediciones.
Según el primer autor del estudio, Yoichi Nakajima, "la extrapolación nos da información importante, lo que sugiere que, como máximo, aproximadamente el 1.2% del núcleo, en peso, es carbono. Por lo tanto, si bien puede haber, y, de hecho,probablemente sea, algo de carbono en el núcleo, también debe haber algunos otros elementos ligeros, como silicio, oxígeno, azufre o hidrógeno ", dice Baron," aunque ya lidera el mundo en nuestra capacidad de medir velocidades como esta en condiciones extremas,continuaremos trabajando con diferentes materiales y condiciones aún más extremas en una nueva instalación de RIKEN, la Quantum NanoDynamics Beamline, BL43LXU, en SPring-8 ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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