Физики и геологи из французского Университета Париж-Сакле вместе с коллегами из других стран впервые синтезировали монокристаллическое железо. Считается, что такую форму приобретает железо в ядре Земли.
Для исследований внутреннего состава Земли ученым приходится полагаться преимущественно на сейсмические волны. Ранее стало известно, что ядро планеты является твердым и окружено жидкой оболочкой.
Исследования также показали, что сейсмические волны перемещаются по недрам Земли с разной скоростью – так, от полюса к полюсу или от экватора к экватору они движутся быстрее. Долгое время причина этого феномена оставалась неизвестной.
Большинство исследователей полагало, что это связано со структурой железа в ядре. Вещество выглядит совсем иначе, чем железо на поверхности.
Авторы нового исследования нашли способ синтезировать нужный тип железа. Они сжали образец α-железа с давлением 7 ГПа. При этом вещество раскалилось до 800 Кельвинов (526,8 градусов Цельсия), и его кристаллы стали преобразовываться в кристаллы γ-железа. Затем повышенное давление привело к превращению γ-железа в железо ε-структуры, или монокристаллы.
Наблюдения показали, что упругость ε-железа ведет себя так же, как железо в ядре Земли. Колебания распространяются быстрее вдоль одной оси сферы, чем вдоль другой. По словам ученых, такой эксперимент позволяет на практике проверить теории о составе земных недр, сообщает Physical Review Letters.
Ранее сообщалось, что у ядра Земли нашли неизвестную древнюю структуру. Она расположена на глубине 2900 км.