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Nuove interessanti scoperte sulla composizione del mantello terrestre

Lo studio è stato eseguito presso l'Advanced Photon Source nel National Laboratory di Argonne..Comprendere la composizione del mantello è essenziale per la sismologia, lo studio dei terremoti e dei movimenti sotto la superficie della Terra, e dovrebbe far luce su fenomeni sismici inspiegabili. Sebbene gli esseri umani non sono ancora riusciti a perforare oltre sette miglia e mezzo nella Terra, abbiamo costruito un quadro completo di ciò che è sotto i nostri piedi, attraverso calcoli e osservazione. Per la maggior parte delle persone, la Terra è costituita da tre strati: crosta, mantello e nucleo.

Ma la realtà è molto più complessa, dal momento che solo il mantello è formato da ben 4 strati distinti denominati come litosfera, atenosfera, mantello superiore e mantello inferiore. E anche tra tutti questi strati, esistono diverse aree caratterizzate da aspetti differenti.

La porzione inferiore del mantello è il più grande strato, e si estende da 400 a 1.800 miglia sotto la superficie, ed emana più calore. Fino ad ora, l'intero mantello inferiore è stato pensato fosse composto solo da perovskite. La pressione e il calore del mantello inferiore sono intensi, più di 3.500 ° Fahrenheit. A tali condizioni le proprietà dei materiali possono essere diverse. Possono esistere ad esempio strutture che crollano in superficie.

Per simulare queste condizioni, i ricercatori hanno utilizzato strutture speciali presso l'Advanced Photon Source, ossia dei laser ad alta potenza per riscaldare il campione all'interno di una cella di pressione costituito da un paio di diamanti. Poi hanno diretto potenti fasci di raggi X verso il campione. Raccogliendo i dati di dispersione, gli scienziati possono ricostruire come erano disposti gli atomi del campione. L'equipe ha scoperto che la perovskite si rompe in realtà in due fasi distinte, una composta solo di magnesio, e un nuovo silicato ricco di ferro e con una struttura esagonale definito fase H, che è molto più stabile in queste condizioni. "Ancora non comprendiamo appieno la chimica della fase H", ha detto l'autore, della Carnegie Institution di Washington, lo scienziato Li Zhang. "Ma questo dato indica che tutti i modelli geodinamici devono essere riesaminati per prendere in considerazione proprio questa fase H".

E ci potrebbero essere ancora più fasi laggiù, nel mantello inferiore, in attesa di essere identificate. Quello che distingue questo lavoro è stata l'eccezionale attenzione al dettaglio in ogni aspetto della ricerca", ha aggiunto Meng.

Ali Dorate

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