További Tudomány cikkek
Forrás: INSIGN, ESRF |
Átlátszó
A párizsi egyetem geofizikai intézete és az Európai Szinkrotronsugárzási Intézet (European Synchrotron Radiation Facility, ESRF) munkatársai - köztük egy magyar kutatóval, Vankó Györggyel - a múlt évben már megvizsgálták a magnézium-wüstitet, és 70 GPa (gigapascal, egy GPa a földi légköri nyomás tízezerszerese) körüli nyomáson azt tapasztalták, hogy az ásvány úgynevezett kisspinű állapotba kerül - ez egy elektronszerkezeti változás, amelynek egyik következménye, hogy az anyag átlátszóbbá válik az infravörös sugárzás számára. (A felszínen, pontosabban kis nyomáson a vas ezekben az ásványokban úgynevezett nagyspinű állapotban van, ami miatt az ásvány nagymértékben elnyeli az infravörös sugárzást.) Tekintve, hogy a Föld magja, hőmérséklete folytán, jórészt éppen az infravörös tartományban sugároz, ez azt jelenti, hogy a wüstit az említett nyomásnak megfelelő mélység alatt jobban átengedi a hősugárzást.
A kutatócsoport a múlt héten a Science magazinban publikálta újabb, magnézium-szilikát-perovszkiton elért eredményét. Ez az ásvány az alsó köpeny másik komponense, a teljes földköpeny fő alkotója, a legnagyobb mennyiségben előforduló ásvány a Földön. A korábbi tudományos álláspont szerint ez a köpenyben mindenütt nagyspinű, azaz az infravörös sugárzás számára átjárhatatlan, és a köpeny aljának megfelelő nyomással (körülbelül 140 GPa) sem lehet átváltoztatni kisspinűvé.
Statikusabb
A korábbi elképzelésekkel szemben azonban a kutatók az alsó köpenynek megfelelő nyomástartományban két átmenetet is találtak a kisspinű állapotba, mondta az Indexnek Vankó György. Azért kettőt, mert a vas két ásványtani helyen is fellelhető, tette hozzá.
Forrás: INSIGN, ESRF |
A perovszkitnál az első, kisspinű állapotba történő átmenet 70 GPa nyomáson jelentkezett, mely a köpeny alsó harmadának felel meg, a másik 130 GPa-on, ami a köpeny aljával, illetve a magot és a köpenyt elválasztó, kevéssé ismert D"-réteggel hozható kapcsolatba. A wüstitnél tapasztaltaknak megfelelően a köpeny alsó harmada ezért meglehetősen átlátszó lehet az infravörös, illetve hősugárzásra, a második átmenet pedig magyarázattal szolgálhat a rejtélyes D"-réteg formálódására.
A talált átalakulás arra hívja fel a figyelmet, hogy a Föld belsejének dinamikáját leíró modellekben figyelembe kell venni az eleddig jórészt elhanyagolt hősugárzást, mivel ez lehet a hőtranszfer domináns módja köpeny alsó régiójában, magyarázta lapunknak Vankó György. A konvekció kisebb szerepe miatt a földköpeny alsó része egyúttal sokkal statikusabb lehet, mint eddig gondolták.