Atom besi di inti bumi sedang bergerak – Dunia Fisika

Atom besi di pusat bumi bergerak jauh lebih cepat dari perkiraan sebelumnya, kata para peneliti di AS dan Tiongkok. Temuan ini, yang didasarkan pada simulasi kondisi inti padat bumi dengan bantuan pembelajaran mesin, dapat memberikan pencerahan baru pada sifat seismik dan geodinamik inti bumi, yang belum sepenuhnya dipahami.

Inti bumi sebagian besar terdiri dari besi padat, dan memiliki beberapa karakteristik yang menarik. Pertama, kecepatan gelombang geser – gelombang elastis yang bergerak melalui benda material – di inti sangatlah rendah. Inti juga mempunyai rasio Poisson yang sangat tinggi, yang merupakan ukuran seberapa mudahnya mengembang dalam arah tegak lurus terhadap arah kompresi; pada 0.45, rasio Poisson inti lebih dekat dengan rasio Poisson pada bahan cair atau elastis seperti karet (0.5) dibandingkan dengan baja atau besi tuang (0.21-0.31).

Pendekatan dengan bantuan kecerdasan buatan

Untuk mengungkap mekanisme fisik yang bertanggung jawab atas fitur-fitur yang tidak biasa ini, para peneliti dipimpin oleh Jung Fu Lin di Universitas Texas di Sekolah Geosains Austin dimulai dengan menggunakan perhitungan pembelajaran mesin untuk mensimulasikan perilaku puluhan ribu atom besi di bawah suhu dan tekanan sangat tinggi yang terjadi di inti bagian dalam. Pendekatan yang dibantu oleh kecerdasan buatan ini memungkinkan mereka memprediksi pergerakan atom besi dalam kondisi ini dengan andal.

Selanjutnya, mereka menguatkan simulasi ini dengan serangkaian eksperimen yang menciptakan kembali suhu dan tekanan yang sangat tinggi di inti bumi. Dengan menembakkan proyektil yang bergerak cepat ke pelat besi kecil dan mengukur gelombang kejut yang dihasilkan, mereka dapat menghitung kecepatan suara pada atom besi dalam kondisi inti dalam.

Gerakan atom besi kolektif

Meskipun atom besi di inti bagian dalam diperkirakan tersusun dalam pola heksagonal yang berulang, para peneliti menemukan bahwa kelompok atom besi dalam sistem modelnya masih dapat bergerak dengan cepat, mengubah tempatnya dalam kisi logam sambil mempertahankan heksagonal keseluruhan. struktur. Menurut tim, gerakan kolektif ini dapat menjelaskan mengapa pengukuran seismik inti dalam mengungkapkan lingkungan dengan kecepatan gelombang geser yang jauh lebih rendah dan rasio Poisson yang lebih tinggi yang diperkirakan terjadi pada suhu dan tekanan setinggi itu.

“Penemuan besar yang kami temukan adalah bahwa besi padat ternyata menjadi lunak jauh di dalam bumi karena atom-atomnya dapat bergerak lebih dari yang pernah kita bayangkan,” jelas anggota tim. Youjun Zhang dari Universitas Sichuan. “Peningkatan pergerakan ini membuat inti bagian dalam menjadi kurang kaku [dan] lebih lemah terhadap gaya geser.”

Transisi fase kuantum terdeteksi jauh di dalam bumi

Serta menjelaskan kecepatan gelombang geser yang sangat rendah dan rasio Poisson yang sangat tinggi pada inti bagian dalam, hasil yang dijelaskan dalam PNAS, juga dapat menjelaskan bagaimana inti dalam membantu menggerakkan geodinamo bumi. Energi dari dinamo ini menghasilkan medan magnet planet kita – yang merupakan komponen penting agar planet ini layak huni karena melindungi kehidupan dari radiasi pengion berbahaya di luar angkasa.

Para peneliti sekarang berencana untuk memperluas studi mereka ke interior eksoplanet yang baru ditemukan. “Kami juga bertujuan untuk menyelidiki efek gerakan atom kolektif pada sejumlah sifat lain yang penting bagi pemahaman kita tentang kedalaman bumi,” kata Lin. Dunia Fisika.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/iron-atoms-in-earths-inner-core-are-on-the-move/