همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: هسته زمین یکی از اسرارآمیزترین بخشهای سیاره ماست؛ محیطی با دما و فشاری چنان شدید که دسترسی مستقیم به آن برای بشر غیرممکن است. با وجود پیشرفتهای علمی، دانشمندان هنوز درباره ترکیب دقیق و رفتار مواد در اعماق زمین پرسشهای بیپاسخ زیادی دارند. اکنون پژوهشی تازه، تصویری متفاوت از این دنیای پنهان ارائه کرده است.
به گزارش ساینسالرت، نتایج این مطالعه نشان میدهد هسته داخلی زمین احتمالا میزبان نوعی «هیدروژن ابر یونی» است؛ حالتی بسیار نادر از هیدروژن که تنها در شرایطی با میلیونها برابر فشار جو و دمای چند هزار درجه شکل میگیرد. این ماده ویژگیهایی دارد که آن را از حالتهای معمول هیدروژن متمایز میکند؛ اتمهای آهن در ساختاری بلوری ثابت باقی میمانند، اما اتمهای هیدروژن مانند یک مایع در میان آنها حرکت میکنند و در عین حال توانایی هدایت جریان الکتریکی را دارند.
پژوهشگران برای بررسی رفتار این ماده، چندین مدل از آلیاژ آهن و هیدروژن را شبیهسازی کردند. نتایج نشان داد یکی از این ساختارها که با نام HCP شناخته میشود، در شرایط حاکم بر هسته داخلی زمین از پایداری بیشتری برخوردار است و احتمال حضور آن بسیار بیشتر از ساختار دیگری به نام BCC است. هرچند در دماهای بسیار بالاتر، ساختار BCC نیز میتواند پایدار شود، اما در آن شرایط احتمال ذوب شدن ماده آنقدر زیاد است که عملا فرصت تشکیل این فاز از بین میرود.
یکی دیگر از یافتههای مهم پژوهش، نحوه توزیع هیدروژن در هسته داخلی است. مدلهای رایانهای نشان میدهند غلظت هیدروژن از مرز هسته بیرونی به سمت مرکز هسته داخلی بهتدریج کاهش مییابد. این اختلاف غلظت باعث میشود هیدروژن …
