kmiainfo: Scientists think that the iron in the inner core of the Earth is in a strange "super-ionic" state Scientists think that the iron in the inner core of the Earth is in a strange "super-ionic" state

Scientists think that the iron in the inner core of the Earth is in a strange "super-ionic" state

العلماء يرجحون أن حديد اللب الداخلي للأرض في حالة غريبة "فائقة الأيونية" تقدم استنتاجات الورقة نموذجا جيدا لفهم هذا الحديد النقي الأكثر نعومة والأقل كثافة، لكنها لا تجيب عن سؤال آخر عن اللب الداخلي: لماذا يبدو غير متساوٍ طوال الوقت؟  توصلت دراسة جديدة إلى أن اللب الداخلي للأرض ليس مادة صلبة عادية، ولكنه يتكون من شبكة حديدية صلبة وعناصر ضوئية ذات طبيعة شبيهة بالسائل وفق ما أورده تقرير لموقع "ساينس ألرت" (Science Alert).  وتوصلت الدراسة إلى أن الحديد الموجود في النواة الداخلية للأرض يمكن أن يكون في حالة غريبة "فائقة الأيونية" مع الهيدروجين والأكسجين والكربون، مما يجعله مختلفا عن المادة السائلة أو المادة الصلبة.  وتقدم استنتاجات هذه الورقة نموذجا جيدا لهذا الحديد النقي الأكثر نعومة والأقل كثافة، وذلك وفقا للدراسة التي نشرتها دورية "نتشر" (Nature)، في التاسع من فبراير/شباط الجاري، لفريق علمي مشترك من علماء معهد الكيمياء الجيولوجية (the Institute of Geochemistry of the Chinese) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (Academy of Sciences)، (IGCAS)، ومركز البحوث المتقدمة لعلوم وتكنولوجيا الضغط العالي (Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research) (HPSTAR) في الصين.  **للاستخدام الداخلي فقط** الأرض من الداخل The Iron of Earth's Inner Core المصدر:IGCAS Earth's interior structure and superionic inner core - Image by IGCASنواة الأرض تتميز بضغط ودرجة حرارة مرتفعين جدا (معهد الكيمياء الجيولوجية-الأكاديمية الصينية للعلوم) ماذا يحدث في باطن الأرض؟ يقول بيان صحفي للأكاديمية الصينية للعلوم "تتميز نواة الأرض، وهي أعمق جزء في كوكبنا، بضغط ودرجة حرارة مرتفعين جدا، وتتألف من قلب خارجي سائل ولب داخلي ينمو بسبب تصلب الحديد السائل عند حدود القلب الداخلية، ويعتقد أن بعض العناصر الخفيفة موجودة فيه أيضا".  وتذكر المعلومات أن اللب الداخلي للكرة الأرضية عبارة عن طبقة ذات شكل كروي لها نصف قطر يبلغ 1220 كيلومترا. وحسب المعلومات، يعتقد بعض الفيزيائيين أن هذا اللب عبارة عن بلازما لها صفات المادة.  وحسب ساينس ألرت، فإن دراسات سابقة في الثلاثينيات من القرن الماضي توصلت إلى أدلة تشير إلى أن اللب الداخلي للأرض يمكن أن يكون صلبا، واعتقدوا أنه يتكون من حديد بلوري.  ولأن عمليات الحفر الاستكشافية للأرض لا يمكنها أن تصل إلى أبعد من مسافة 6.317 كيلومترات في اتجاه مركز الأرض، يستخدم العلماء الحفر الطبيعي للأرض الناتج عن الزلازل لفهم تكوين كوكبنا. فمن خلال بيانات الموجات الزلزالية، توصلت الدراسات إلى أن اللب الداخلي للأرض ناعم، وذلك يعني أنه لا يمكن أن يكون مجرد حديد صلب أو سبيكة حديد. ويعتقد بعض العلماء أنه يمكن أن تكون هناك نواة داخلية ثانية، في حين يعتقد آخرون أنه يمكن أن توجد بعض العناصر الخفيفة كسبيكة.  اللب الداخلي يشكل "حالة فائقة الأيونية" ومزيجا من الهيدروجين والأكسجين والكربون (غيتي) حالة فائقة الأيونية وفي الدراسة الجديدة توصل العلماء إلى أن اللب الداخلي ليس صلبا على الإطلاق، وبدلا من ذلك يشكل "حالة فائقة الأيونية"، ومزيجا من الهيدروجين والأكسجين والكربون. وقد قام العلماء بدراسة هذه الحالة التي يوجد فيها هذا المزيج من العناصر، وتوصلوا إلى اقتراح أن الحالة "الصلبة" للنواة قد تكون حقا حالة فائقة التأين.   يقول الباحثون "وجدنا أن الهيدروجين والأكسجين والكربون في الحديد المعبأ بشكل سداسي الأضلاع يتحول إلى حالة فائقة الأيونية في ظل الظروف الأساسية الداخلية، وذلك يُظهر معاملات انتشار عالية مثل السائل". ويشير تقرير "ساينس ألرت" إلى أن "الحالة الفائقة الأيونية" الموصوفة في الدراسة الحديثة هي حالة أخرى من المادة، جنبا إلى جنب مع المادة الصلبة والسائلة والغازية، ولكن مع اختلافات واضحة.  ففي الماء الفائق الأيونية الذي صُنع أخيرا في المختبر، في درجات حرارة وضغط عاليين، تفكك كل جزيء من الماء تاركا أيونات الأكسجين لتكوين مادة صلبة، في حين تطفو أيونات الهيدروجين حولها مثل السائل.  الأرض من الداخل The Iron of Earth's Inner Core Getty-499159783الباحثون يستخدمون الحفر الطبيعي للأرض الناتج عن الموجات الزلزالية لفهم كوكبنا (غيتي) التحقق من الحالة الأيونية وباستخدام عمليات المحاكاة الحاسوبية ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة، وجد الباحثون أن بعض سبائك الحديد "Fe-H" و"Fe-C" و"Fe-O" في اللب الداخلي قد تحولت إلى حالة فائقة الأيونية في ظل الظروف الداخلية.  ففي سبائك الحديد الفائقة التأين، تصبح العناصر الخفيفة مضطربة وتنتشر مثل السائل، أما ذرات الحديد فتظل مرتبة وتهتز حول شبكتها، وتشكل إطارا صلبا من الحديد في سبائك فائقة التأين هي نفسها تلك الموجودة في الحديد السائل.   وقام الباحثون بحساب سرعات انتقال الموجات الزلزالية في سبائك الحديد الفائقة التأين، ووجدوا انخفاضا كبيرا في سرعة موجة القص، كما وجدوا أن عناصر الضوء الشديدة الانتشار تؤثر في السرعات الزلزالية، وذلك يوفر أدلة مهمة لفهم الألغاز الأخرى في اللب الداخلي.  ويقول الباحثون إن "تصلب الحديد عند حدود القلب الداخلية لا يغير من حركة هذه العناصر الخفيفة، والحمل الحراري لعناصر الضوء مستمر في اللب الداخلي، وهو أمر غير طبيعي تماما".  ومن غير المحتمل أن يكون هذا العمل هو الكلمة الأخيرة في هذا الموضوع، حيث تقدم استنتاجات الورقة نموذجا جيدا لفهم هذا الحديد النقي الأكثر نعومة والأقل كثافة، لكنها لا تجيب عن سؤال آخر عن اللب الداخلي: لماذا يبدو غير متساوٍ طوال الوقت؟ "لذلك، علينا فقط مواصلة الحفر"، كما يؤكد الباحثون.     Scientists think that the iron in the inner core of the Earth is in a strange "super-ionic" state  The paper's conclusions provide a good model for understanding this pure, softer and less dense iron, but they don't answer another question about the inner core: Why does it look uneven all the time?  A new study has found that the inner core of the Earth is not an ordinary solid substance, but rather consists of a solid iron lattice and light elements of a liquid-like nature, according to a report by Science Alert.  The study found that the iron in the inner core of the Earth can be in a strange "super-ionic" state with hydrogen, oxygen and carbon, which makes it different from a liquid or solid matter.  The conclusions of this paper provide a good model for this pure iron, which is softer and less dense, according to the study published in the journal Nature on February 9, by a joint scientific team of scientists from the Institute of Geochemistry of the Chinese) of the Chinese Academy of Sciences (IGCAS) and the Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research (HPSTAR) in China.  What happens in the ground? "Earth's core, the deepest part of our planet, is characterized by very high pressure and temperature, and consists of a liquid outer core and an inner core that grows due to the solidification of liquid iron at the inner core boundaries, and some light elements are believed to be present in it as well," says a press release from the Chinese Academy of Sciences.  The information states that the inner core of the Earth is a layer of spherical shape with a radius of 1220 km. According to the information, some physicists believe that this core is a plasma with the properties of matter.  According to Science Alert, previous studies in the thirties of the last century found evidence indicating that the inner core of the Earth could be solid, and they believed that it consisted of crystalline iron.  Because the Earth's exploration drilling cannot reach further than 6,317 kilometers toward the center of the Earth, scientists use Earth's natural drilling caused by earthquakes to understand the composition of our planet. Through seismic wave data, studies have found that the Earth's inner core is soft, which means it cannot just be solid iron or an iron ingot. Some scientists believe that there can be a second inner core, while others believe that there can be some light elements as an alloy.  Super ionic case In the new study, the scientists concluded that the inner core is not solid at all, and instead forms a "super-ionic state", a mixture of hydrogen, oxygen and carbon. Scientists have studied this state in which this mixture of elements exists, and came to suggest that the "solid" state of the nucleus may really be a super-ionized state.  "We found that hydrogen, oxygen and carbon in hexagonal packed iron transform into a super-ionic state under internal basic conditions, and that it exhibits high diffusion coefficients as a liquid," say the researchers. The Science Alert report notes that the "super-ionic state" described in the recent study is another state of matter, along with solid, liquid, and gas, but with distinct differences.  In super-ionic water finally made in the lab, at high temperatures and pressures, every molecule of water disintegrated, leaving oxygen ions to form a solid, while hydrogen ions floated around like a liquid.  Check the ionic state Using high-pressure and high-temperature computer simulations, the researchers found that some Fe-H, Fe-C and Fe-O iron alloys in the inner core were transformed into a super-ionic state under internal conditions.  In super-ionic iron alloys, light elements become disordered and disperse like liquid, while iron atoms remain arranged and vibrate around their lattice, forming a solid iron framework in super-ionized alloys that are the same as those found in liquid iron.  The researchers calculated the transmission velocities of seismic waves in superionic iron alloys, and found a significant decrease in the shear wave velocity. They also found that highly diffuse light elements influence seismic velocities, providing important clues to understanding other mysteries in the inner core.  The researchers say that "the hardening of iron at the inner core boundaries does not change the movement of these light elements, and the convection of light elements continues in the inner core, which is completely abnormal."  It is unlikely that this work will be the last word on the subject, as the paper's conclusions provide a good model for understanding this finer, less dense, pure iron, but they do not answer another question about the inner core: Why does it seem uneven all the time? “So we just have to keep digging,” the researchers stress.

Scientists think that the iron in the inner core of the Earth is in a strange "super-ionic" state


The paper's conclusions provide a good model for understanding this pure, softer and less dense iron, but they don't answer another question about the inner core: Why does it look uneven all the time?

A new study has found that the inner core of the Earth is not an ordinary solid substance, but rather consists of a solid iron lattice and light elements of a liquid-like nature, according to a report by Science Alert.

The study found that the iron in the inner core of the Earth can be in a strange "super-ionic" state with hydrogen, oxygen and carbon, which makes it different from a liquid or solid matter.

The conclusions of this paper provide a good model for this pure iron, which is softer and less dense, according to the study published in the journal Nature on February 9, by a joint scientific team of scientists from the Institute of Geochemistry of the Chinese) of the Chinese Academy of Sciences (IGCAS) and the Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research (HPSTAR) in China.

What happens in the ground?
"Earth's core, the deepest part of our planet, is characterized by very high pressure and temperature, and consists of a liquid outer core and an inner core that grows due to the solidification of liquid iron at the inner core boundaries, and some light elements are believed to be present in it as well," says a press release from the Chinese Academy of Sciences.

The information states that the inner core of the Earth is a layer of spherical shape with a radius of 1220 km. According to the information, some physicists believe that this core is a plasma with the properties of matter.

According to Science Alert, previous studies in the thirties of the last century found evidence indicating that the inner core of the Earth could be solid, and they believed that it consisted of crystalline iron.

Because the Earth's exploration drilling cannot reach further than 6,317 kilometers toward the center of the Earth, scientists use Earth's natural drilling caused by earthquakes to understand the composition of our planet. Through seismic wave data, studies have found that the Earth's inner core is soft, which means it cannot just be solid iron or an iron ingot. Some scientists believe that there can be a second inner core, while others believe that there can be some light elements as an alloy.

Super ionic case
In the new study, the scientists concluded that the inner core is not solid at all, and instead forms a "super-ionic state", a mixture of hydrogen, oxygen and carbon. Scientists have studied this state in which this mixture of elements exists, and came to suggest that the "solid" state of the nucleus may really be a super-ionized state.

"We found that hydrogen, oxygen and carbon in hexagonal packed iron transform into a super-ionic state under internal basic conditions, and that it exhibits high diffusion coefficients as a liquid," say the researchers. The Science Alert report notes that the "super-ionic state" described in the recent study is another state of matter, along with solid, liquid, and gas, but with distinct differences.

In super-ionic water finally made in the lab, at high temperatures and pressures, every molecule of water disintegrated, leaving oxygen ions to form a solid, while hydrogen ions floated around like a liquid.

Check the ionic state
Using high-pressure and high-temperature computer simulations, the researchers found that some Fe-H, Fe-C and Fe-O iron alloys in the inner core were transformed into a super-ionic state under internal conditions.

In super-ionic iron alloys, light elements become disordered and disperse like liquid, while iron atoms remain arranged and vibrate around their lattice, forming a solid iron framework in super-ionized alloys that are the same as those found in liquid iron.

The researchers calculated the transmission velocities of seismic waves in superionic iron alloys, and found a significant decrease in the shear wave velocity. They also found that highly diffuse light elements influence seismic velocities, providing important clues to understanding other mysteries in the inner core.

The researchers say that "the hardening of iron at the inner core boundaries does not change the movement of these light elements, and the convection of light elements continues in the inner core, which is completely abnormal."

It is unlikely that this work will be the last word on the subject, as the paper's conclusions provide a good model for understanding this finer, less dense, pure iron, but they do not answer another question about the inner core: Why does it seem uneven all the time? “So we just have to keep digging,” the researchers stress.

Post a Comment

Previous Post Next Post