Secondo un gruppo di ricerca dell’Istituto di Geochimica dell’Accademia cinese delle scienze (IGCAS) il nucleo interno potrebbe rivelare qualcosa d’insolito. Una caratteristica inaspettata, che potrebbe però spiegare come mai non riusciamo a comprendere completamente la natura e il comportamento della parte più interna della Terra. Possiamo parlare di un allarme relativo al nucleo terrestre?
Dalla Cina si leva un allarme sul nucleo terrestre: è diverso da come credevamo
Negli ultimi anni la scienza ha compreso che il nucleo della Terra non è completamente solido, o comunque non è un solido “normale”. Secondo gli ultimi studi sembrerebbe composto da un sottoreticolo di ferro solido e da elementi leggeri quasi liquidi. Questo particolare stato della materia è noto come stato superionico. I geochimici dell’Accademia cinese delle scienze hanno appunto capito, tramite alcune simulazioni, che gli elementi leggeri simili a liquidi sono altamente diffusivi nei subreticoli di ferro nelle parti più interne e più alte del nucleo.
Ciò potrebbe spiegare come mai il nucleo non segue un modello di raffreddamento lineare, ma alterna fasi di conservazione del calore ad altre (come quella attuale) in cui si raffredda più velocemente. Ma è giusto parlare di un vero e proprio allarme riguardo al comportamento del nucleo?
Ma che cos’è uno stato superionico?
Non possiamo considerare lo stato superionico come uno stato intermedio tra solido e liquido: è qualcosa di più complicato e sfuggente. Basti per ora sapere che è una condizione della materia che la scienza conosce abbastanza bene. Gli astronomi sanno per esempio che all’interno di molti pianeti extraterrestri è facile trovare dei materiali superionici.
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Gli esperimenti hanno confermato che lo stato superionico, sottoposto ad alta pressione e ad altissime temperature, è in grado di liquefare alcuni elementi mentre ne solidifica altri. Le leghe di ferro del centro della Terra appaiono perciò solide, mentre le molecole di carbonio, idrogeno e ossigeno diventano liquide…
La questione interessante è che questo stato dovrebbe essere una condizione in sviluppo, e cioè un’introduzione abbastanza recente per il centro della Terra.
La mutazione del ferro
Utilizzando simulazioni computazionali ad alta pressione e ad alta temperatura, e concetti fisici basati sulla teoria della meccanica quantistica, i ricercatori dell’IGCAS e del Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research (HPSTAR) hanno infatti scoperto che alcune leghe Fe-H, Fe-C e Fe-O sono mutate. Cioè, si sono trasformate in uno stato superionico in condizioni interne del nucleo.
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Nei mesi scorsi alcuni scienziati hanno lanciato un allarme sul nucleo. Secondo i loro calcoli, le temperature stanno calando laddove non dovrebbero. Si è riscontrato, sempre nel nucleo terrestre, che un minerale sta conducendo il calore a una velocità maggiore del previsto.
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Sta quindi succedendo qualcosa di strano al nucleo terrestre? La scienza è di fronte a un’ardua sfida. Bisogna capire se la trasformazione del ferro in stato superionico è un fatto “naturale” o indice di una disfunzione.
