Un gruppo di ricercatori francesi ha ‘viaggiato’ al centro della Terra per cercare di misurare la temperatura del cuore del nostro pianeta.
Gli scienziati hanno scoperto che le temperature tra gli strati solidi e liquidi del nucleo terrestre possono subire bruschi salti, fino a raggiungere i 6 mila gradi centigradi.
Il primo tentativo di misurare la temperatura del nucleo terrestre è stato fatto circa 20 anni fa da un gruppo di ricercatori tedeschi, anche se la parola ‘misura’ non è adatta al tipo di processo utilizzato dagli scienziati. Infatti, non è possibile inserire un termometro o un sensore nel nucleo terrestre, ma bisogna eseguire una ‘misurazione’ indiretta.
I ricercatori sanno che il nucleo terrestre è composto principalmente di ferro e altri metalli. Questa ‘palla’ di metallo fuso è soggetta a una pressione superiore a 1,3 milioni di atmosfere e più si va verso il centro, più la pressione è elevata.
Analizzando il movimento delle onde sismiche, gli scienziati hanno scoperto l’esistenza di due strati nel nucleo; i dati ottenuti, però, non possono dire niente circa la temperatura di questi strati.
Nel 1993, Reinhard Böhler dell’Istituto di Chimica della Max Planck Society, in Germania, insieme ad altri colleghi condusse un curioso esperimento. In un laboratorio appositamente approntato, sottoponevano del ferro ad alte pressioni (con l’ausilio di una pressa in diamante) e ad alte temperature (con l’ausilio di un laser).
Come risultato, i ricercatori scoprirono che a pressioni molo elevate il ferro liquefatto cessa di essere allo stato liquido. La transizione avviene intorno ai 4800° C. In base a questa osservazione, stabilirono che questa doveva essere la temperatura del nucleo terrestre.
Tuttavia, la maggior parte dei geofisici espresse immediatamente dubbi sull’attendibilità dello studio. La questione è che a 4500° C e con una pressione adeguata, il ferro continua ad essere allo stato liquido, una differenza di temperatura di soli 300° tra i due strati del nucleo.
Secondo i calcoli e i dati nella misura del campo geomagnetico del nostro pianeta, la differenza non può essere inferiore ai 1000°; la differenza di temperatura tra gli strati è considerata il fattore principale degli spostamenti termici su larga scala che, combinata con la rotazione della Terra, crea quella sorta di dinamo che genera il campo magnetico del pianeta.
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Così, non molto tempo fa, un gruppo di ricercatori del Commissariato Francese per l’Energia Nucleare e dell’Acceleratore Europeo ESRF di Grenoble, ha deciso di ricontrollare i risultati dello studio del 1993.
Per raggiungere l’obiettivo hanno sviluppato una nuova tecnologia basata sull’irraggiamento intenso ai raggi X prodotti dal sincrotone. La diffrazione dell’irraggiamento rende possibile determinare se il campione esposto è solido, liquido o parzialmente fuso.
Il processo richiede solo un secondo, un tempo sufficiente per mantenere la temperatura e la pressione al giusto livello e impedire reazioni chimiche indesiderate che potrebbero falsare i risultati.
Dopo di che, gli scienziati hanno cominciato a usare i metodi usati dai loro colleghi tedeschi 20 anni prima: hanno portato il ferro a 4800 gradi e applicando una pressione di 2,2 milioni di atmosfere si sono resi conto che il ferro non solidificava, ma rimaneva parzialmente fuso.
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In seguito, la pressione è stata portata a 3,3 milioni di atmosfere, tipica del confine tra gli strati liquido e solido del nucleo terrestre. Come risultato, i ricercatori hanno stabilito che la temperatura del nucleo ferroso della Terra dovrebbe raggiungere i 6 mila gradi, con uno spostamento positivo o negativo di circa 500 gradi.
Lo studio. quindi, conferma per via sperimentale quanto già creduto dai geofisici e cioè che la differenza di temperatura tra lo stato solido e quello liquido è uguale o superiore ai mille gradi.
L’esperimento ha anche offerto un test importante per una tecnologia interessante per determinare la struttura dei metalli in condizioni estreme di temperatura e pressione. non vi è alcun dubbio sul fatto che la tecnologia possa essere in futuro utilizzata per lo sviluppo di strutture metalliche per veicoli spaziali o di altre attrezzature da utilizzare in condizioni ambientali estreme. [english.pravda.ru]